中科大将量子隐型传态搬入城市光纤
日前，中国科学技术学院院长潘建伟、张强等与相关单位合作量子隐态传输，在南京量子城域通讯试验网上首次实现了预先纠缠分发的独立量子源之间的量子态隐型传输，为未来可扩充量子网路的建立奠定了坚实基础。相关成果9月19日在线发表于《自然—光子学》杂志。
量子隐型传态是一种传递量子状态的重要通讯方法，是可扩充量子网路和分布式量子估算的基础。浅显地讲，量子隐型传态就是将甲地的某一粒子的量子信息在乙地的另一粒子上还原下来，被传输的物体如同是进行了一场“星际穿越”。纠缠态预先分发、独立量子源干涉和后置反馈是量子隐型传态的3个要素。在此之前量子隐态传输，国际上还没有任何一个量子隐型传态实验同时满足上述所有要求。
潘建伟小组首先与复旦学院合作开发了适宜光纤网路传输的时间相位纠缠光子源，之后通过发展飞秒级远程光同步技术和使用光纤克拉科夫光栅进行窄带检波，解决了两个独立光子源之间的同步和干涉问题；接着开发了针对远距离光纤引起的延后和偏振光涨落以及实验系统稳定性等问题的主动反馈系统；最后借助中科院北京微系统所开发的超导纳火锅单光子侦测器，在南京量子城域通讯网路的30公里光纤上实现了满足上述三要素的量子隐型传态实验。
据张强介绍，现有的量子保密通讯主要是通过量子秘钥对精典信息进行加密传输，但随着技术的发展，最终的量子保密通讯将会实现量子信息的传输，通过光纤网路进行量子隐型传态有望大大增强互联网联接的安全性和硬度。另外，若果有三天量子计算机问世，要进行复杂的量子信息处理，就须要在城域网中用量子隐型传态传输量子信息。
审稿人称其“提供了一个符合未来量子通讯网路应用的新蓝图”“由于量子隐型传态在诸多量子通讯方案中饰演的重要角色，这样的首次实验验证将是量子技术发展过程中的重要里程碑”。《自然—光子学》杂志专门约请国际量子信息学者弗里德里希·格罗斯汉斯在同期的“新闻视角”栏目撰文，称该工作“显示了在城域尺度上举办量子隐型传态在技术上具有可行性，毋庸置疑，今后许多有趣的量子信息实验将在此基础上展开”。（来源：中国科学报杨保国黄辛）