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潘建伟团队在量子通信领域的突破性进展

2010-05-28 09:44 佚名 bioguider.com 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了潘建伟团队在量子通信领域的重大突破,包括实现量子中继器、构建量子通信网络以及在星地量子密钥分发方面的进展。这些研究展示了量子基础科学成果对人类现实生活的神奇作用,并推动了量子信息科学的发展。

潘建伟,现任中国科学技术大学教授、博士生导师,是中科院“百人计划”和教育部长江学者。他在量子通信领域取得了多项突破性成果。2003年,他被奥地利科学院授予青年物理学家最高奖Erich Schmid奖。

2008年,潘建伟与同事利用冷原子量子存储技术,首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系统之间的量子纠缠。这种量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠,以进一步传输和操作,从而实现了首个“量子中继器”。这一成果被欧洲物理学会评为国际物理学年度十大成就之一,《自然》杂志称其“扫除了量子通信中的一大绊脚石”。

2009年,潘建伟团队在合肥建成了世界上第一个可自由扩充的多节点光量子电话网,这是国际上第一个可升级的全通型量子通信网络和首个城际量子通信网络。这一突破预示着绝对安全的量子通信将很快从实验室研究走向日常生活。

潘建伟在中科院建院60周年纪念大会上表示,由于在星地量子密钥分发方面的国际竞争异常激烈,中科院果断启动了两个知识创新工程重大项目,使他们能够在国际上率先实现空地量子通信,在全球化量子通信方面占据领先地位。

潘建伟团队的研究工作正是在与量子的不断“纠缠”中,展示着量子基础科学成果对人类现实生活的神奇作用。他们的研究包括量子隐形传态和量子纠缠,这些都是量子信息科学的基础。

与量子的“纠缠”

量子纠缠是一种神秘的关联,无论两个粒子分离多远,它们之间都存在这种关联。量子信息科学家发现,量子纠缠不仅神秘,还是一种可资利用的超经典力量,可以成为具有超级计算能力的量子计算机和“万无一失”的量子保密系统的基础。

潘建伟说,随着现代量子物理研究的进展,科学家已能够成功操纵光子和原子,目前正在对更大的物体并在更远的距离上进行隐形传输研究。未来或许能够传输人类本身,但一切科学研究都需要脚踏实地。

在过去的10年间,潘建伟与国内外专家合作,不断与量子发生“纠缠”,展示了量子基础科学成果的神奇作用。1997年,他与奥地利和荷兰学者合作,首次实现了量子态的隐形传送,这一成果被誉为“量子信息实验领域的突破性进展”。

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