不僅發(fā)射量子衛(wèi)星：中國量子通信基礎研究成果同樣雄厚

　　ICCSZ訊    中國首顆量子衛(wèi)星——中科院先導項目“量子科學實驗衛(wèi)星”將在近期發(fā)射，是與“量子保密通信京滬干線”建設幾乎同步取得的重大突破。其實不僅僅是在試驗和應用層面，在基礎研究領域，中國量子通信也取得了可喜的進展，達到了世界領先水平，并獲得了國際性的認可。

　　在日前舉辦的“光纖通信50年高峰論壇”上，上海交通大學教授王壽泰透露，最近，中國科學技術大學潘建偉、張軍等和英國牛津大學的同事合作，實驗實現(xiàn)了68Gbps的高速量子隨機數(shù)發(fā)生器，和此前的最快速率相比，提高了一個數(shù)量級。相關論文發(fā)表于儀器領域權威期刊《科學儀器評論》。

　　同時，美國著名的科技評論雜志MIT Technology Review以“世界最快的量子隨機數(shù)發(fā)生器在中國誕生(World's Fastest Quantum Random Number Generator Unveiled in China)”為題，對該項工作進行了報道。該成果為未來超高速量子密碼系統(tǒng)的量子隨機數(shù)需求提供了可行的解決方案。

　　中科院則發(fā)展出了“非摧毀性的測量技術”。經(jīng)過多年艱苦努力，中國研究人員成功制備了國際上最高亮度的自旋-軌道角動量超糾纏源、高效率的軌道角動量測量器件，突破了以往國際上只能操縱兩光子軌道角動量的局限，搭建了6光子11量子比特的自旋-軌道角動量糾纏實驗平臺，從而首次讓一個光子的“自旋”和“軌道角動量”兩項信息能同時傳送。

　　王壽泰教授的論文顯示，該實驗成果得到了《自然》雜志審稿人的高度評價，他們一致稱贊該工作“絕對新穎、重要，處于當前量子光學和量子信息領域的最前沿，可以認為是一個偉大的成就”、“在1997年單個自由度量子隱形傳態(tài)實驗實現(xiàn)的18年之后的2015年，這個工作從基本概念上將量子隱形傳態(tài)提升到了一個新的水平”、“非常有趣，意義重大，且具有極其苛刻的技術難度”。

　　由于該成果的重要性，《自然》雜志專門邀請國際知名量子光學專家Wolfgang Tittel教授在同期的“新聞視角”(News and Views)欄目撰文評論：“該實驗實現(xiàn)為理解和展示量子物理的一個最深遠和最令人費解的預言邁出了重要的一步，并可以作為未來量子網(wǎng)絡的一個強大的基本單元”。

　　中國科技大學潘建偉、陸朝陽等與華盛頓大學許曉棟、香港大學姚望合作，在國際上首次在類石墨烯單原子層半導體材料中發(fā)現(xiàn)非經(jīng)典單光子發(fā)射，連接了量子光學和二維材料這兩個重要領域，打開了一條通往新型光量子器件的道路。該工作于2015年5月5日在線發(fā)表在《自然·納米技術》上。同期的“新聞視角”欄目撰文評論該工作“開辟了一個新的研究領域”。

　　此外，王壽泰教授的論文還介紹了東南大學的余旭濤等提出用于基于糾纏態(tài)的無線Mesh量子通信網(wǎng)絡的路由方法;中國科技大學的劉肖等人研制了窄線寬高維度量子糾纏光源產生裝置;哈爾濱理工大學的張光宇等人制得了基于擴束鏡-平面鏡-望遠鏡系統(tǒng)的樓宇間量子通信裝置;山東量子科技研究院的趙梅生等提出的量子密鑰傳輸控制方法;四川師范大學的彭家寅等人提出的未知任意二粒子的雙向受控量子隱形傳態(tài)的方法。

　　華南師范大學的郭幫紅等人提出的多自由度混合糾纏W態(tài)光子的產生系統(tǒng)及方法;浙江神州量子網(wǎng)絡科技公司的夏從俊提出的實用化三方量子通信方法及系統(tǒng);河南理工大學的王新良等人提出的基于量子通信的礦井高壓電網(wǎng)短路故障位置自動識別方法;長春大學的朱德新等人研制的量子保密通信電話用戶終端擴展網(wǎng)關系統(tǒng)等。

　　對于量子信息領域來說，量子通信正在產業(yè)化，且深刻改變相關行業(yè)。特別有利的條件是對此領域的研究能夠得到穩(wěn)定和強力的資助，可望在量子保密通信產業(yè)化完成之后，其他的量子計算、全量子網(wǎng)絡等領域也將能夠逐漸走向成熟并開始實用化。而雄厚的基礎研究成果，則為量子通信走向商用、領先世界打下了堅實的基礎。