世界首颗量子科学实验卫星成功发射

正8月16日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星"墨子号"发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。量子卫星于2011年12月立项,是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。其主要科学目标,一是进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;二是在空间尺度进行量子     

济南量子技术研究院参与构建全球首个星地量子通信网

正2021年1月7日,中国科学技术大学宣布,中国科研团队成功实现了地面跨度4600公里的星地一体的大范围、多用户量子密钥分发,验证了构建天地一体化量子通信网络的可行性。该成果已在英国《自然》杂志上刊发。位于济南高新区的济南量子技术研究院,合作参与了该项目。量子通信是量子科技三大方向之一,经过20多年努力,中国在该领域实现了从跟跑到领跑的重大转变。2016年,中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星"墨子号";2017年,     

科学家首次利用卫星开展量子纠缠退相干实验检验

<正>近期,来自中国科学技术大学、美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研工作人员合作,利用中国"墨子号"量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论尚缺乏实验检验。本研究在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检验,对穿越地球引力场的量子纠缠光子退相干情况     

世界第一!中国首颗量子卫星发射成功

正我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星"墨子号"发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。目前唯一已知的无条件安全通信当前,被认为最安全的信息传递方式是光纤通讯。光缆能把所有的光能限制在光纤里,外面得不到能量,所以这个传输被认为是安全的。但随着科技发展,只需让光缆泄露哪怕很少一部分能量,外人就能够窃听光缆传递的信号。     

量子统计力学、量子概率论与量子特征函数

本文讨论"量子统计力学"与数学学科中的一个新兴分支"量子概率论"之间的关系,并从量子统计力学的观点,介绍如何把经典概率论中广泛使用的"特征函数"推广到量子概率论中去.由于每个量子力学系统的"基本力学量"必须遵守特定的对易关系,为了满足这一特殊要求,我们将经典概率论中的"特征函数"推广成一个归一非负定的"群上函数".我们把这种"群上函数"称之为"量子特征函数",并阐明了物理学家在量子统计力学中习惯采用的"密度矩阵"表示,是可以用"量子特征函数"表示来替代的.本文介绍了在量子统计力学的理论研究中,采用"量子特征函数"这一新的数学表示时所显示的某些优越之处.作为与"密度矩阵"表示进行对比的实例,本文讨论了在"特征函数"表示下求解描述量子开系统不可逆演化的主方程,确定量子开系统在给定环境下的"指针态基",以及如何将"密度矩阵"在"指针态基"上展开等问题.特别是,本文具体给出了"量子光学主方程"的显式解,求出该方程的稳态解,证实了此时的"指针态基"就是相干态.此外,我们还在"特征函数"表示下,讨论了量子布朗运动的Caldeira-Legget主方程及其Lindblad型的推广.     

中科大首次实现多模式量子中继

正当两个量子产生"纠缠",一个变了,另一个也会瞬变,无论之间相隔多远——借助神奇的量子纠缠现象,人类可实现量子通信,但还面临很多挑战。近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组,在国际上首次实现多模式复用的量子中继基本链路,如同"鹊桥",可将量子世界里天各一方的"牛郎织女"间的通信速率提升4倍。     

媒体纵览

正我国首颗量子科学实验卫星将于7月择机发射我国首颗量子科学实验卫星将于今年7月择机发射,这将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,从根本上永久性解决信息安全问题。据悉,卫星发射后,我国量子科学实验卫星专项还将研制建设以4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站为核心的空间量子科学实验系统。此外,"京沪干线"大尺度光纤量子通信骨干网工程预计2016年下     

把握量子科技发展大趋势打好合肥量子信息产业发展主动战

近年来,量子科技的发展对传统技术体系产生了冲击和颠覆性的影响,引导量子科技向更高水平发展,对于保障国家安全、促进高质量发展具有非常重要的作用.2016年4月26日,习近平总书记在安徽调研时,在中国科学技术大学视察了"墨子号"量子科学实验卫星和量子保密通信京沪干线总控中心,对量子信息技术研发工作给予肯定:"很有前途、非常重要",并"希望大家再接再厉、更上层楼".2020年10月16日,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景进行了集体学习,习近平总书记强调,要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋.     

中科大创世界第一 量子密码确保网络安全

国际上第一个量子密码网络系统近日在京测试运行。记者从中国科技大学获悉，由郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室，利用自主创新的量子路由器，在北京网通公司商用通信网络上率先完成四用户量子密码通信网络的测试运行，确保了网络通信的安全。     

跟踪国际学术前沿 迎接量子信息时代——《量子计算与量子优化算法》评介

科学家预言:"21世纪,人类将从经典信息时代跨越到量子信息时代."被誉为20世纪伟大科学革命之一的量子力学尽管已有百年历史,但它在信患科学中的应用仅仅始干20世纪90年代,量子力学与信息科学交叉融合诞生的量子信息学,是量子信息时代来临的重要标志.     

“墨子”飞天 中国领跑

正8月16日1时40分,"墨子号"升空,中国人成功发射了人类第一颗量子科学实验卫星,这预示着人类将首次实现卫星与地面之间的量子通信。经过前期基础测试,"墨子号"状态良好,于9月中旬开始进行相关科学实验。量子是物理世界最小的基本单位。在量子的奇妙特性中,对通信至关重要的是"量子纠缠"。两个相互"纠缠"的量子常被比喻成传说中能"心电感应"的双胞胎,哪怕相隔千公里或者更远距离,还是会在遥远的点之间出现诡异互动。利用量子调控     

2021年中国十大科技成果盘点

一、我国成功构建了世界首个天地一体化的量子通信网络 1 月,中国科学技术大学潘建伟团队与中科院上海技术物理研究所等单位合作,构建了世界上首个天地一体化量子通信网络.量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式.科研人员在量子保密通信"京沪干线"与"墨子号"量子卫星成功对接的基础上,构建了世界上首个集成700 多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个卫星对地自由空间高速QKD 链路的广域量子通信网络,实现了星地一体的大范围、多用户量子密钥分发.     

基于偏振追踪的卫星量子密钥分配研究

卫星量子密钥分配是克服基于光纤密钥分发中距离限制的有效途径,偏振追踪技术是卫星量子密钥分配的关键技术。在光地面站和卫星之间的自由空间中进行量子密钥分配时,由于卫星的运动往往造成光子偏振态发生变化。为实现移动终端间基于偏振的量子密钥分配,本文提出基于偏振追踪机制量子密钥分配的通用参考框架,实现接收端在不需要有关发射端方向信息的前提下,仅通过检测标光信号即可判断收发方参照共同偏振基的向量。另外,本文还设计了采用上述框架的自由空间量子密钥分配原型系统。     

量子通信首次卫星实验

正我国的量子科学实验卫星计划于2016年夏季发射升空,这是世界上第一颗开展量子通信实验和研究的卫星。那么,究竟什么是量子通信,它的原理是什么,又具有什么样的特点和优势呢?即将到来的量子信息革命20世纪初,普朗克、爱因斯坦、玻尔开创了量子物理学研究。随后,海森堡、薛定谔、狄拉克等物理学家建立了量子力学。从此,量子物理学沿着两条路深入地推动着人类文明     

基于量子中继的量子通信网络技术取得重大突破

<正>近日,我国在基于量子中继的量子通信网络技术方面取得重大突破,在国际上首次实现相距50公里光纤的存储器间的量子纠缠。中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所等单位的科学家合作,通过高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等技术,成功地将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来,为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。     

量子通信国家信息安全的“终极武器”

2016年8月16日凌晨,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,在全球首次实现了卫星与地面间的量子通信.据悉,当前“墨子号”正在进行为期三个月的在轨测试,包括卫星平台测试、有效载荷测试、星地链路测试.预计将于11月中旬完成全部在轨测试,随后交付使用,正式开始科学实验. 刻不容缓 信息安全保护亟待升级 量子通信技术作为一种绝对安全的通信方式,可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等应用领域的信息安全问题. 纵观当前市场,信息安全隐忧主要来自两方面:一是窃听手段,包括终端、核心网络、传输线路;二是破译.近两年来全球信息安全事件不断涌现,我国信息安全形势亦日益严峻,急需加大相关领域投入,信息安全保护升级刻不容缓.     

安徽提出争创量子、能源与人工智能三个国家实验室

<正>安徽省是国内量子科研的重镇,近年来先后牵头实施了"墨子号"量子科学实验卫星、量子保密通信"京沪干线"等国际领先的重大科技项目。在此基础上,安徽省政府提出进一步夯实量子信息科研的物质和技术基础,推动量子科技领域创新突破,着力打造承载国家使命、代表国家水平的重大创新平台,积极创建量子信息科学国家实验室。安徽合肥是目前国家批准建设的三大综合性国家科学中心之一,拥有全超导托卡马克EAST核聚变实验装置,以及认知智     

NO.1:实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态

正"墨子号"量子科学实验卫星由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星,于2016年8月16日发射升空,2017年1月18日完成在轨测试,正式交付开展科学实验。中国科学技术大学潘建伟和彭承志研究组联合中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组等,创新性地突破了包括天地双向高精度光跟瞄、空间高亮度量子纠     

量子安全直接通信?

"墨子"号量子科学实验卫星的发射,进一步吸引了人们对量子通信的关注.自1984年IBM的Bennett和加拿大蒙特利尔大学的Brassard提出第一个量子密钥随机分配协议以来,量子通信能否进行机密信息的安全直接传输一直是困扰量子通信界的一个难题.2000年,清华大学龙桂鲁等萌芽了量子安全直接通信的初步思想,随后的几年,我们建立了量子安全直接通信的完整理论,创建了4个判据,构造了2个最早期完整的量子安全直接通信代表性方案,为量子安全直接通信方案设计及其应用提供了物理原理依据,吸引了众多学者的关注与投入,促进了这一领域的发展.本文首先以第一个量子秘钥随机分配协议为例介绍量子通信如何为经典保密通信服务;随后,以最早期完整的2个量子安全直接通信方案为基础,阐述了为什么可以进行量子安全直接通信,并介绍量子安全直接通信的物理原理.     

量子系综对的量子关联性

研究一对量子系综{ε,η}的量子关联性。在量子信息论中,通过量子测量只能知道量子系统的状态ρ以一定的概率pi处于某个状态ρi,从而得到一系列的量子态ρ1,ρ2,…,ρn以及它们出现的相应概率p1,p2,…,pn;进而得到一个"量子系综"ε={pi,ρi}ni=1。构造一个四体量子态ρε,η,利用量子相对熵,定义了反映"量子系综对"所含量子关联的度量函数,揭示了这个度量函数的一些性质。