《自然》发表两项成果“墨子号”提前实现既定科学目标

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新华社北京8月9日电(记者董瑞峰、徐海涛)中国科学院10日凌晨宣布，墨子量子科学实验卫星提前两年在一年内实现了既定的科学目标。中国科学院院长白春礼说，这一系列成果赢得了巨大的国际声誉，标志着中国在量子通信领域的研究已经达到了世界整体领先地位。

从卫星到地面的量子密钥分配和从地面到卫星的量子隐形传态是墨子最新的科学目标。中国科技大学潘剑伟、彭承志团队与中国科学院上海技术物理研究所共同完成了上述重要成果，并在国际权威学术期刊《自然》上发表。

据了解，星地高速量子密钥分发实验采用卫星发射量子信号和地面接收的方式。当墨子量子卫星经过时，它与河北兴隆地面光学站建立了光链路，通信距离为645公里至1200公里。卫星上的量子诱饵光源平均每秒发送4000万个信号光子，一次超轨对接实验可以产生300千比特(kbit)的安全密钥，平均编码速率为1.1千比特/秒(kbps)。

潘建伟介绍说，这一成果为构建覆盖全球的量子保密通信网络奠定了可靠的技术基础。在星地量子密钥分发的基础上，以卫星为可信中继，可以在地球上任意两点实现密钥共享，量子密钥分发范围可以扩展到全球。

根据《自然》杂志的评论，从卫星到地球的量子密钥分配的实现是“这个领域的一个里程碑”。

在地球恒星量子隐形传态的隐形传态实验中，纠缠光子从地面发射，从天空接收。当墨子量子卫星过境时，它与西藏海拔5100米的阿里地面站建立了光学联系。地面光源每秒产生8000个量子隐形传态，地面向卫星发射纠缠光子。实验通信距离为500公里至1400公里，所有六种状态的传输都超过了经典极限，置信度超过99.7%。

据潘建伟说，假设这项工作在相同长度的光纤中重复进行，观察一个案例需要3800亿年。这一成果为今后空规模的量子通信网络研究，以及空.规模的量子物理和量子引力实验研究奠定了可靠的技术基础

根据《自然》杂志的评论者，这些结果代表了长距离量子通信的持续探索的一个重大突破。

[我想纠正错误]负责编辑:刘洋