中国科学家在“量子卫星”旁工作

      英媒称，中国科学家将发射世界首颗“量子卫星”，这有朝一日或许有助于建立一个极其安全的全球通信网络。

      英国《每日邮报》网站8月3日报道，这个重达1300磅（约合590千克）的航天器中，含有一块能够产生纠缠光子对的晶体，这些光子对将被发射到中国和奥地利的地面卫星接收站中，从而形成一个“密钥”。

        据《自然》杂志报道，该卫星计划于本月晚些时候在酒泉卫星发射中心进行发射。如果这一为期两年的研究任务的初期实验能够获得成功，那么可能很快就会再发射多颗卫星。

      研究人员正在努力证明粒子即使相距极远——该研究的实验距离约为750英里（约合1200公里）——也能保持纠缠。

      此前为证明量子通信所做的研究显示，这一距离最长为180英里出头。现在科学家们希望，太空中的光子传播能够将这一距离变得更长。

      《自然》杂志解释道，通过空气和光纤时，光子会被分散或吸收，这给脆弱的量子态的保持带来了挑战。但光子在太空中的传播却更平顺。

      实现此等距离的量子通信将使建立安全的全球通信网络成为可能，通信双方能够使用一个共享的密钥进行交流。

      “天宫二号”空间实验室与神舟飞船对接示意图。天宫二号将于9月发射，并将进行全球首次空地量子密钥传输试验。

      在量子物理学中，纠缠粒子即使相隔极远，也会保持相互连接。因此，其中一个粒子的动作会影响另一个粒子的行为。如果某个人试图在一端窃听，那么另一端就能检测到这种通信干扰。

      该研究任务为期两年。在此期间，中国研究人员将进行贝尔测试，以证明在这样一种超远距离下，纠缠依然存在。

      图为刚刚获得获得国际大奖的中科大80后教授陈宇翱，长期从事量子物理基础研究，目前正在建地面广域量子通信网络。

      此外，据英国《自然》周刊报道，中国人还将尝试“隐形传送”量子态，即在一个新位置重建某个光子的量子态。

      加拿大、日本、意大利和新加坡的研究人员也透露了在太空中进行量子实验的计划，包括建议在国际空间站进行的一个实验。

      中国的这项实验将尝试创造出一种高效可靠的量子隐形传态方法。

      研究人员说，实现了量子隐形传态后，便能制造出一种分辨率极高的望远镜。

      伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的物理学家保罗·奎亚特说：“你不仅能看到那些行星，理论上来说，还能看清木星卫星上的车辆牌照。”奎亚特参与了美国航空航天局的项目。

      这个中国航天器的首项任务便是将光子对发射到北京和维也纳的地面接收站中，从而形成密钥。

      但是，随着研究工作的进行，这颗卫星可能很快便会迎来其他卫星的加入。

      中国科学技术大学物理学家陆朝阳告诉《自然》周刊：“如果首颗卫星表现不错，中国肯定会发射更多。”

      若要创建一个连接全世界的通信网络，大约需要部署20颗卫星。

      来源：参考消息网