中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室潘建偉院士及其同事，與中科院上海技術(shù)物理研究所組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在國際上首次成功實(shí)現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)，通過地基實(shí)驗(yàn)堅(jiān)實(shí)地證明了實(shí)現(xiàn)基于衛(wèi)星的全球量子通信網(wǎng)絡(luò)的可行性，研究成果8月9日發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

[[90490]]

遠(yuǎn)距離量子態(tài)隱形傳輸和糾纏分發(fā)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子通信和分布式量子網(wǎng)絡(luò)必不可少的環(huán)節(jié)。由于自由空間因損耗小、可行性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)距離量子態(tài)隱形傳輸和糾纏分發(fā)，再結(jié)合衛(wèi)星的幫助，未來有可能實(shí)現(xiàn)全球化量子通信和大尺度量子力學(xué)基礎(chǔ)檢驗(yàn)。

2005年，潘建偉小組在國際上首次實(shí)現(xiàn)了距離大于垂直大氣層等效厚度的自由空間雙向糾纏分發(fā)。經(jīng)過多年努力，潘建偉小組為實(shí)現(xiàn)大尺度量子信息處理發(fā)展了一系列關(guān)鍵量子技術(shù)，并在大尺度量子信息處理方面取得了系列重要進(jìn)展：在基于超高亮度量子糾纏源技術(shù)的基礎(chǔ)上，他們在國際上首次實(shí)現(xiàn)了八光子糾纏；在國際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)，取得了可擴(kuò)展容錯(cuò)性量子計(jì)算領(lǐng)域的重要突破，同時(shí)，潘建偉小組還成功實(shí)現(xiàn)了長壽命、高讀出效率的量子存儲，朝著最終實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的量子中繼器邁進(jìn)了重要一步，上述成果論文均在《自然》雜志或其子刊上發(fā)表。

在上述系統(tǒng)技術(shù)的長期發(fā)展和積累基礎(chǔ)上，中科院聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)2011年10月在青海湖首次成功實(shí)現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱形傳態(tài)和雙向糾纏分發(fā)。該實(shí)驗(yàn)證明，無論是從高損耗的地面指向衛(wèi)星的上行通道量子隱形傳態(tài)，或是衛(wèi)星指向兩個(gè)地面站的下行雙通道量子糾纏分發(fā)都是可行的，這為基于衛(wèi)星的廣域量子通信和大尺度的量子力學(xué)基礎(chǔ)原理檢驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。