在科幻电影中常会出现这样一个情景：一个人或物体突然在某一个地方消失，又在另一个遥远地点出现。这种“穿越”现象并非是凭空捏造。在科学家们看来，这种“穿越”是一种“隐性传输”，一直是各国科学家研究的热点。
日前，中科大召开新闻发布会，由该校潘建伟院士、中科院上海技术物理研究所王建宇、光电技术研究所黄永梅等组成的联合研究团队，在国际上首次成功实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。这项实验证明了实现基于卫星的全球量子通信网络的可行性。
[原理解释]不需要载体信息也能传输
什么是量子隐形传态？对于记者的提问，研究团队一名工作人员用了一个形象的比喻：就像寄信一样，纸上内容从一个地方到另一个地方，需要信纸这个载体。但如果用量子态隐形传输，利用量子的纠缠，不再需要任何载体，实现信息的传输。
研究团队一名工作人员解释，量子态隐形传输是一种全新的通信方式，它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息，是未来量子通信网络的核心要素。
这名工作人员进一步解释，利用量子纠缠技术，需要传输的量子态如同科幻小说中描绘的“超时空穿越”，在一个地方神秘消失，不需要任何载体携带，又在另一个地方瞬间神秘出现。
[研究成果]首次实现量子隐形传输百公里
为了实现量子隐形传态，研究团体从事了多年的努力和科研。2010年，该小组在国际上首次实现了16公里自由空间量子态隐形传输。这次实验证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性。
研究团队工作人员介绍，当时在北京八达岭到河北怀来相隔长达16公里，研究小组分别在两地之间架设了一条自由空间量子信道。量子在八达岭突然消失，瞬间就出现在了河北怀来。像隐形人一样，在这边一下子消失，在另外一边又同时出现，而且不需要借助光纤信道等载体。
该工作人员介绍，从2010年开始，中科院联合研究团队在青海湖地区建立实验基地，开展验证星地自由空间量子通信可行性的地基实验研究。
“最近，联合研究团队在青海湖，找到两个点，相距97公里，做量子隐性传态实验。首次实现了基于四光子纠缠的97公里的自由空间量子态隐形传输。”该研究人员说，该实验证明，无论是从高损耗的地面指向卫星的上行通道链路，或是从卫星指向两个地面站的双通道下行链路，实现量子态隐形传输和量子纠缠分发都是可行的，这为基于卫星的广域量子通信和大尺度的量子力学基础原理检验的实现奠定了坚实的基础。
[未来运用]未来实现全球量子通信网具有可行性
科研人员从事量子隐形传态实验，是实现全球量子通信网络的可行性的前提研究。那什么是量子通信？
研究人员解释，量子通信拥有“绝不泄密”的本领，保护用户通信安全。由于量子具有不可再分、不可复制的特性，如果在传输中受到干扰就会改变状态，接收方就可以发现。也就是说，除了在保护通信安全的前提下，量子通信还有“反窃听”的功能。如果有人窃听，信息就被偷听动作改变了，从而可以保证内容的绝密。
研究人员介绍，在任意距离间传输未知量子态，是实现远距离量子通信和分布式量子网络必不可少的环节，它可以通过远距离量子态隐形传输和纠缠分发来实现。目前，量子态隐形传输和纠缠分发已经在中等距离的光纤得到了实现，但是巨大的光子损耗和消相干效应使得要在光纤中实现更远距离的量子传输必须引入量子中继器，而量子中继器的实用化在实验上还是一个很大的挑战。自由空间信道由于损耗小，比光纤通信更具可行性，结合卫星的帮助，将有可能在全球尺度上实现超远距离的量子通信和量子力学基础检验。
与此同时，中科院联合研究团队发展了一套高频率、高精度的瞄准、捕获和跟踪技术和装置，确保了百公里量子信道的衰减稳定在一个可以进行实验的范围内，这是世界上首次将高频率高精度的跟瞄技术应用到量子通信的实验中；该技术可以用来跟踪移动目标，将来可以直接利用到卫星的跟瞄上。
[国际影响]研究成果有望成为量子通信研究一座里程碑
此项研究成果一经发布，立即在国际上引起轰动效应，引发各国科学家和科研专刊关注和报道。其中，世界著名科研刊物《自然》杂志称之为“有望成为远距离量子通信的里程碑”。
该研究人员介绍，研究部分成果的预印本于今年5月在美国学术网站arXiv.org公开后，立即引起了学术界的广泛关注。欧洲物理学会新闻网站以“物理学家宣
[1] [2] 下一页
