中国科学技术大学首次实现多自由度量子体系隐形传态

[本刊讯]中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳研究团队成功实现单光子的自旋和轨道角动量的量子隐形传态(quantum teleportation),这是国际上首次实现多自由度量子体系隐形传态。这一研究成果于2015年2月26日以封面标题的形式发表于Nature。量子隐形传态是通过共享量子纠缠态,并借助经典通道实现量子信息传输的过程。1997年,奥地利的宰林格(Anton Zeilinger)小组首次完成了量子隐形传态的实验验证。该工作成功实现     

揭秘量子密码、量子纠缠与量子隐形传态

以光子的偏振态为例,对量子力学、量子态、量子密码、量子纠缠和量子隐形传态作简要通俗而又力求准确的介绍。首先通过与经典物理的对比,引进量子力学的基本思想和量子态的基本涵义;接着介绍量子密码的BB84量子密钥分配方案;然后介绍量子纠缠,强调它不违反相对论。在此基础上,介绍了量子隐形传态,强调了经典通信在这个过程中的必不可少。     

潘建伟院士心中的“量子梦”

2012年8月9日,国际权威学术期刊《自然》以封面标题的形式,发表了中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟团队的研究新成果:他们在国际上首次成功地实现了百千米量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发.团队的领军人物、中国科学院迄今最年轻的院士潘建伟兴奋地说:"由于自由空间信道的损耗小,借助卫星将有可能实现在全球尺度上进行超远距离量子通信的梦想."这个"量子梦"已在他心中做了十多年.     

为中国“点赞”

<正>中国于2016年8月16日成功发射全球首颗量子科学实验卫星,引发了全球科技界的关注和热议。这不再只是一个中国的科研大事,因为它所获得的任何成果,必将是世界性的。中国此次发射量子卫星的主要任务,是执行星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。这都是量子信息技术的最前沿研究,自然是举世瞩目。9月15日晚,正值中秋月圆夜,天涯共此时,中国天宫二号空间实验室成功"飞天",叩开了中国空间站时代的大门。全球业     

潘建伟院士

2012年8月9日，国际权威学术期刊《自然》以封面标题的形式，发表了中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟团队的研究新成果：他们在国际上首次成功地实现了百千米量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。团队的领军人物、中国科学院迄今最年轻的院士潘建伟兴奋地说：“由于自由空间信道的损耗小，借助卫星将有可能实现在全球尺度上进行超远距离量子通信的梦想。”这个“量子梦”已在他心中做了十多年。如今，这个梦想在潘建伟和其他团队成员的努力下，正一步步变为现实。     

高效率单光子量子存储

<正>量子存储是量子信息领域的关键技术之一,在量子通信和量子计算等方向均有重要应用[1].比如,量子中继是实现长程量子通信的重要方案,而量子存储器则是构成量子中继的基本元件之一.经典信息的基本单元是比特,只有0和1两种状态,而量子信息的基本单元是量子比特,可以处于量子叠加态.光子具有传输速度快、与环境耦合     

日本真的成功进行超小型卫星量子通信实验了吗?

正2016年8月16日,中国发射了世界上第一颗量子科学实验卫星"墨子号",引爆了公众对量子科学的兴趣。许多人都知道了,中国的量子通信走在世界最前列——尽管对于量子通信究竟是什么,大多数人还是一知半解。最近,又有一条"日本成功进行超小型卫星量子通信实验"的新闻刷了屏。典型的报道像这样:新华社东京7月11日电(记者华义)日本信息通信研究机构11日宣布首次用超小型卫星成功进行了量子通信实验,该机构     

2015年度中国科学十大进展发布

2016年2月25日,科学技术部基础研究管理中心召开"2015年度中国科学十大进展解读会",公布了2015年度中国科学十大进展遴选结果:实现单光子多自由度量子隐形传态、理论预言并实验验证外尔半金属的存在、揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征、实现对反物质间相互作用力的测量、探测到宇宙早期最亮中心黑洞质量最大的类星体、发现东亚最早的现代人化石、揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征、解析细胞炎性坏死的关键分子机制、研制出碳基高效光解     

“量子卫星项目是我实现抱负的舞台”——访中科院上海技术物理研究所张亮副研究员

<正>2016年8月16日,我国量子科学实验卫星"墨子号"发射升空,引起世界范围内的关注,因为这是全球首颗成功发射的量子卫星,这一科技突破使得我国在量子通信激烈的国际竞争中抢占了主动权。要实现量子通信的功能,离不开卫星的有效载荷,中科院上海技术物理研究所承担了量子卫星载荷总体单位的重任。这其中,张亮和他的同事们研制了量子密钥通信机和量子纠缠发射机两项有效载荷,攻克了     

量子密码系统

一种利用量子物理学定律来使通信内容绝对保密的密码通信系统,在其走向现实应用的道路上迈出了重要的一步。今年1月,英国电报公司将一密码通信在一条光纤上传输了10公里远。而在这之前,人们用这种称为“量子密码”的技术只能将密码传输几个厘米的距离。这种量子密码技术有着显然的应用价值,比方说军事通信、银行间的电子转帐以及其他保密联络。这家公司的研究人员说,他们展示的通信系统还只是一个粗糙的系统,即使如此,它也能将密码传至几十公里远;但要把这种系统应用到商业通信网络上,还需要一段     

密不透风防“黑”网

<正>斯诺登的出现,让我们清楚地意识到:"窃听风云"绝不仅仅是一部电影这么简单。而大数据时代的到来,愈发体现出保护信息安全、私密的重要性。小到个人,大到国家,谁都不希望自己好似赤身裸体般活在这个地球上。那么,究竟怎样的技术手段才能真正保障信息安全呢?如今看来答案很简单:量子通信技术。从理论上说,量子通信网络是无法被攻破的,任何试图拦截加密密钥的行为都会改变量子数据的物理状态,进而触发通信程序警报。因此,量子通信网络也被认为是密不透风的防"黑"网。     

“自然论坛”

正"自然论坛"第28讲全球量子通信网络及未来趋势量子信息科学与技术使量子通信成为可能。论坛嘉宾、中国科学技术大学的陈宇翱教授着重介绍了我国在实现全球量子通信最终目标方面取得的一些进展。我们已经建立了一个可靠的、超过2000 km光纤连接的中继骨干网,通过济南和合肥连接北京和上海。目前,银行、证券和保险公司正在试用中。过去10年,我们一直在为卫星量子通信进行系统的地面测试。我们的努力最终确保了国际上首颗量子科学实验卫星"墨子号"的成功发射,以及三大科学任务的完成。最后指出量子通信领域未来的发展趋势。     

青年才俊多担纲,科创才有大作为——访上海交通大学研究员、2012级星友金贤敏

<正>今年对金贤敏来说,可谓是收获的一年。前不久他获得了自然科学基金重点项目(300万)的资助,支持他做光量子芯片研究。9月初,国内外媒体报道上海交通大学自然科学研究院特别研究员、上海市"千人计划"特聘专家、国家"青年千人计划"专家金贤敏领衔的课题组完成世界首个海水量子通信实验,观察到光子极化量子态和量子纠缠可以在高损耗和高散射的海水中保持量子特性,这是国际首次通过实验验证水下量子通信的可行性,这意味着量     

让光子在空间起舞:星地量子通信的原理与应用

正量子通信是一种以量子为信息载体,并利用其特性来实现信息传递的全新通信方式。它具有绝对保密和高效率等优点,近年来已迅速成为国际信息科学的研究热点,中国也正在该领域悄然崛起。随着当今世界信息技术的迅猛发展,以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限,而以量子效应为基础的量子通信,则正在逐步成为引领未来科技发展的重要领域,即将开启一次新的技术革命。量子通信是一种利用量子力学基本原理、量子系统特有属性以及量子测量方法来实现信息传递的通信技术。目前     

量子直接通信

量子通信作为量子信息研究的主要内容,是目前量子信息领域最具应用前景的一个部分.量子密码通信的目的是在合法的通信者之间实现绝对安全的通信过程.量子密钥分配(Quantum Key Distribution,QKD)是量子通信的一个重要研究内容.     

美研制超级“量子雷达”

<正>"量子雷达"能做什么?美国研究人员通过光子的量子特征原理研制出可探测隐身飞机的技术,通过这项新技术可以探测到各种类型的雷达隐形物体,即便具有优异雷达隐身的飞行器也会在"量子雷达"下显露原形。目前所使用的常规雷达容易受到一系列技术干扰而无法探测目标,如箔条干扰会在雷达上形成虚假的信号,也可用特殊手段使雷达致盲,或者通过改变飞行器外形、增     

一脚踏进量子计算圈

<正>"他们使中国科学技术大学,乃至整个中国,牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。"一段来自国外媒体的高度评价,不得不让我们再次审视一个十分高端的项目——"利用测量器件无关量子密钥分发解决量子黑客隐患"。这是一个由中国科学技术大学潘建伟院士及其同事张强、陈腾云与清华大学马雄峰等组成的联合研究小组,在近期取得的最新研究成果。该研究旨在通过量子通信技术这一根本性手段保障信息安全,而主攻方向就是完善量子密钥的分发方案。     

非对称耦合双阱中电子能级共振耦合的荧光特征

半导体量子阱间的能级共振耦合及载流子共振隧穿是人们非常感兴趣的基本量子物理问题,而且它们有着重要的量子电子器件应用价值。由两个相互之间有耦合作用的量子阱组成的双阱结构是一个最简单的耦合量子阱系统。两个阱可以是相同的,也可以是不同的。由两个相同量子阱构成的对称耦合双阱系统,在通常情况下其能态是扩展的,形成一个对称态和一个反对称态;而由两个不同量子阱构成的非对称耦合双阱系统,在通常情况下其能态是局域     

量子通信开创信息产业新纪元

<正>2016年8月16日,我国成功地将世界首颗量子科学实验卫星"墨子号"发射升空。"墨子号"的成功发射,将使我国在世界上首次实现卫星和地面的量子通信,假以时日,我国必能构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。纵观人类通信史,从最原始的结绳记事到语言文字的沟通交流,从近代远程传送信息的电报电话,到当前普遍流行的智能手机、网络等,不     

多功能固态量子存储器取得新突破

<正>由于不可克服的光纤传输损耗,目前地面上的安全量子通信被限制在百千米量级.如何实现千千米量级的长程量子通信是量子通信领域面临的重要难题之一.目前物理上的解决方案有两种:第一种是基于量子中继~([1]),利用短程的量子纠缠和量子存储器实现长程的量子纠缠,再利用