中国科学技术学院潘建伟院士及其朋友彭承志、陈宇翱等和复旦学院马雄峰合作，在国际上首次实验实现了反事实直接量子通讯，在实验中演示了图象的反事实传输，相关成果近来以""为题，发表在国际权威学术刊物《美国科大学院报》上[,4920(2017)]。
以日常生活的经验人类首次实现量子通讯，任何信息的传输都须要通过实物载体，如信函、电磁波等。但是，国际知名量子光学专家M.小组2013年提出的反事实直接量子通讯方案[Phys.Rev.Lett.110,(2013)]表明，虽然在通讯双方Alice和Bob之间没有实物粒子的交换，也可以实现信息的传递。这儿“反”的就是人们日常生活中产生的直观认识。
反事实直接量子通讯，本质上是光的“波粒二象性”的集中彰显。该方案最初的灵感来自于1993年提出的“炸弹测试模型”。如图1所示，在干涉仪的下臂中可能放有一个十分敏感的炸弹，虽然只有一个光子遇见它，也会被其吸收并引起爆燃。为了侦测炸弹是否存在，可以从A端向干涉仪中发射一个光子。假如炸弹不存在，因为干涉，光子将一定从端口C离开；假如炸弹存在，则光子要么通过下臂被炸弹吸收，要么通过颈部，并以相同的机率从端口C或D离开。因而综合来看，假如最终在端口D侦测到一个光子，这么炸弹一定存在于干涉仪中。值得注意的是，这儿我们只发射了一个光子，假如这个光子在端口D被侦测到，这么它一定没有通过干涉仪的下臂，但是我们却得到了炸弹存在的信息。这在后来被称为“无互相作用检测（-）”。在此基础上，再借助量子芝诺效应（），可以大大提高上述无互相作用检测的成功率。
图1无互相作用检测示意图
具体到反事实直接量子通讯的化学实现，最核心的结构是嵌套、级联的干涉仪。Bob按照他须要传输的信息来编码，通过嵌套的量子芝诺效应人类首次实现量子通讯，Alice可以借助类似于“无互相作用检测”的形式完整地得知Bob的信息，但是在这个过程中没有任何光子在Alice和Bob之间传输。等人的原始方案要求有无穷多个干涉仪，这也许是不可能实现的。潘建伟团队通过对原始方案的仔细剖析和改进，致使反事实直接量子通讯得以实现。一方面，通过使用可预报单光子源和后选择，在较少的干涉仪数量下也可以得到完全的反事实性；另一方面，用被动筛选光子到达时间的策略取代原方案中的高速主动光开关等。整个实验装置如图2所示。研究团队实现了技术突破，使用先进的相位稳定技术，首次实现了复杂的嵌套、级联的单光子干涉仪，并成功传输了一张100×100象素的中国结图片，传输正确率达到了87%，如图3所示。该方案还可以进一步发展，用于无互相作用成像等领域。
这项工作是量子通讯领域的全新尝试。自最初的理论工作提出以来，在对其内在机理的解释方面造成了学术界不小的争辩。但是正是这样的争辩，推动了人们对其本质的探求，促使人们有机会更深入理解量子热学。该工作被《美国科大学院报》审稿人评论为"是一个将量子芝诺效应用于通讯的新奇实现()"以及"特别有趣且及时(mely)"。该工作遭到了德国数学学会网站、《科学日本人》、物理学家组织网（Phys.Org.）等国际权威媒体的专题报导。
上述研究得到了国家自然科学基金、科技部、教育部和中国科大学的支持。
图2实验装置
图3100×100象素中国结图片的传输结果
相关链接：
借助量子芝诺效应实现反事实直接量子通讯论文：
美国数学学会报导：
化学学家组织网报导：
拓展阅读：量子芝诺效应
提及量子芝诺效应，就要从古埃及知名的哲学家和物理家芝诺（Zeno）说起。他一生中提出过许多关于运动的不可分性的哲学悖论，其中最为知名的一个便是“飞矢不动”悖论。这个悖论是说，一支在空中飞行的箭，虽然是不动的。由于箭在每一个顿时的时刻都应当是静置的，这么无数个静置的组合还应当是静置。这个推论在精典世界里似乎是不创立的，是逻辑上的悖论。芝诺的这个悖论在精典热学框架里虽然是愚蠢的，但在量子热学里，它是可能的。为了记念那位古埃及哲学家，在微观量子体系中，我们把该效应称为“量子芝诺效应”。有一个很形象但并不完全确切的事例来比喻“量子芝诺效应”：一个人打算睡着，假如对面另一个人不断寻问其是否睡著了，这么可以想像，打算睡着的人便总也睡不着了。这显然是在形容假如一个化学系统被连续不断的观测，这么它将不再继续演变。
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