城市網絡進行量子隱形傳態技術上可行

量子隱形傳態指將編碼在光子中的量子信息從一個地點遠程傳輸到另一個地點。19日在線發表於英國《自然·光子學》雜志上的兩篇論文，報告了中國合肥市和加拿大卡爾加裡市通過數千米光纖網絡的量子隱形傳態實驗。這兩項獨立研究表明，通過城市網絡進行量子隱形傳態在技術上是可行的，這為未來城市范圍的量子技術和通訊網絡，比如量子互聯網打下了堅實基礎。

通過光纖網絡進行量子隱形傳態有望大大提高互聯網連接的安全性和強度。然而，利用光纖網絡進行長距離量子隱形傳態需要獨立的光源，這帶來了技術上的挑戰：在通過數公裡長、鋪設在變化環境中的光纖后，來自一個光源的光束需要做到和另一個光源的光束沒有區別。

為了克服這一挑戰，中國科學技術大學與加拿大卡爾加裡大學兩支研究團隊，分別為隱形傳態實驗設計了數個反饋和同步機制。中國科學技術大學的張強、潘建偉及同事在中國合肥市開展了實地驗証，他們使用了電信波長（即在現有電信網絡中使用的波長）的光束，將信號光在光纖中損失強度的速率降到最低。而卡爾加裡大學的沃夫岡·緹泰爾及同事，則在加拿大卡爾加裡市展開了實驗，他們使用了電信波長和795納米波長的光子，后者讓他們的實驗速度更快，但保真度降低了。

在與這兩篇論文相應的新聞與評論文章中，法國巴黎—薩克雷大學的研究人員認為，以上兩項實驗清晰地表明，通過城市距離的量子隱形傳態在技術上是可行的。毫無疑問，未來許多有趣的量子信息實驗將會建立在這兩項實驗的基礎之上。（張夢然）