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中國科學(xué)家在“量子衛(wèi)星”旁工作

      英媒稱，中國科學(xué)家將發(fā)射世界首顆“量子衛(wèi)星”，這有朝一日或許有助于建立一個極其安全的全球通信網(wǎng)絡(luò)。

      英國《每日郵報》網(wǎng)站8月3日報道，這個重達1300磅（約合590千克）的航天器中，含有一塊能夠產(chǎn)生糾纏光子對的晶體，這些光子對將被發(fā)射到中國和奧地利的地面衛(wèi)星接收站中，從而形成一個“密鑰”。

        據(jù)《自然》雜志報道，該衛(wèi)星計劃于本月晚些時候在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進行發(fā)射。如果這一為期兩年的研究任務(wù)的初期實驗?zāi)軌颢@得成功，那么可能很快就會再發(fā)射多顆衛(wèi)星。

      研究人員正在努力證明粒子即使相距極遠——該研究的實驗距離約為750英里（約合1200公里）——也能保持糾纏。

      此前為證明量子通信所做的研究顯示，這一距離最長為180英里出頭。現(xiàn)在科學(xué)家們希望，太空中的光子傳播能夠?qū)⑦@一距離變得更長。

      《自然》雜志解釋道，通過空氣和光纖時，光子會被分散或吸收，這給脆弱的量子態(tài)的保持帶來了挑戰(zhàn)。但光子在太空中的傳播卻更平順。

      實現(xiàn)此等距離的量子通信將使建立安全的全球通信網(wǎng)絡(luò)成為可能，通信雙方能夠使用一個共享的密鑰進行交流。

      “天宮二號”空間實驗室與神舟飛船對接示意圖。天宮二號將于9月發(fā)射，并將進行全球首次空地量子密鑰傳輸試驗。

      在量子物理學(xué)中，糾纏粒子即使相隔極遠，也會保持相互連接。因此，其中一個粒子的動作會影響另一個粒子的行為。如果某個人試圖在一端竊聽，那么另一端就能檢測到這種通信干擾。

      該研究任務(wù)為期兩年。在此期間，中國研究人員將進行貝爾測試，以證明在這樣一種超遠距離下，糾纏依然存在。

      圖為剛剛獲得獲得國際大獎的中科大80后教授陳宇翱，長期從事量子物理基礎(chǔ)研究，目前正在建地面廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。

      此外，據(jù)英國《自然》周刊報道，中國人還將嘗試“隱形傳送”量子態(tài)，即在一個新位置重建某個光子的量子態(tài)。

      加拿大、日本、意大利和新加坡的研究人員也透露了在太空中進行量子實驗的計劃，包括建議在國際空間站進行的一個實驗。

      中國的這項實驗將嘗試創(chuàng)造出一種高效可靠的量子隱形傳態(tài)方法。

      研究人員說，實現(xiàn)了量子隱形傳態(tài)后，便能制造出一種分辨率極高的望遠鏡。

      伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的物理學(xué)家保羅·奎亞特說：“你不僅能看到那些行星，理論上來說，還能看清木星衛(wèi)星上的車輛牌照。”奎亞特參與了美國航空航天局的項目。

      這個中國航天器的首項任務(wù)便是將光子對發(fā)射到北京和維也納的地面接收站中，從而形成密鑰。

      但是，隨著研究工作的進行，這顆衛(wèi)星可能很快便會迎來其他衛(wèi)星的加入。

      中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)家陸朝陽告訴《自然》周刊：“如果首顆衛(wèi)星表現(xiàn)不錯，中國肯定會發(fā)射更多。”

      若要創(chuàng)建一個連接全世界的通信網(wǎng)絡(luò)，大約需要部署20顆衛(wèi)星。

      來源：參考消息網(wǎng)