■潘建偉（前排右二）、王建宇（前排左一）、彭承志（後排右一）等科研人員在雲南麗江觀測站做實驗。 新華社「墨子號」提前完成任務 傳輸效率比光纖高萬億億倍
香港文匯報訊 綜合新華社及中新社報道，中國完全自主研製的世界上第一顆量子科學實驗衛星「墨子號」在國際上首次成功實現了千公里級的星地雙向量子通信，在不到一年的時間內完成了原計劃開展兩年的科學實驗目標，包括在國際上首次成功實現從衛星到地面的高速量子密鑰分發，為建立最安全保密的全球量子通信網絡奠定可靠基礎。 中國科學院院長白春禮說，這標誌着中國量子通信研究在國際上達到全面領先的優勢地位。
中國科學家最新的兩項實驗成果高速星地量子密鑰分發及地星量子隱形傳態，於8月10日同時在國際權威學術期刊《自然》雜誌線上發表。這是「墨子號」科學團隊繼6月16日在國際上率先實現千公里級星地雙向量子糾纏分發和量子力學非定域性檢驗的研究成果在《科學》雜誌發表之後，取得的另外兩項重大突破。
千里糾纏隱形傳態圓滿完成
中國科學家原計劃在量子衛星兩年的設計壽命中完成星地高速量子密鑰分發實驗；在相距1,200公里的尺度上測試被愛因斯坦稱為「詭異的」量子糾纏現象；在「世界屋脊」西藏阿里和衛星之間實現量子隱形傳態實驗。而在不到一年的時間裡，「墨子號」量子衛星提前圓滿地完成了預先設定的全部科學目標。
《自然》雜誌物理科學主編卡爾．齊姆勒斯說，這些論文的發表意味着量子衛星首席科學家、中國科學院院士潘建偉和其研究團隊順利完成了三項量子實驗，這些研究將會是任何基於衛星構建的全球量子網絡的核心組成部分。
他說，這一系列實驗表明，量子技術已經突破了天空的限制。同時這也是中國在物理學方面的投入及努力的證明，正因為有了這樣的投入與努力，該研究團隊才能夠將有實用的量子通信技術研究提升到如此高度。
為覆蓋全球保密通信網奠基
潘建偉說，「墨子號」量子密鑰分發實驗採用衛星發射量子信號，河北興隆與新疆南山地面站分別接收的方式，在北京和烏魯木齊之間建立了量子密鑰。
「墨子號」過境時與地面光學站建立光鏈路，通信距離從645公里到1,200公里。在1,200公里通信距離上，星地量子密鑰的傳輸效率比同等距離地面光纖信道高20個數量級（萬億億倍）。
「這樣的密鑰發送效率可以滿足絕對安全的打電話或銀行傳輸大量數據的需求。」潘建偉說。
他說，這一重要成果為構建覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定了可靠的技術基礎。以星地量子密鑰分發為基礎，將衛星作為可信中繼，可以實現地球上任意兩點的密鑰共享，將量子密鑰分發範圍擴展到覆蓋全球。此外，將量子通信地面站與城際光纖量子保密通信網（如合肥量子通信網、濟南量子通信網、京滬幹線）互聯，可以構建覆蓋全球的天地一體化保密通信網絡。