揭秘量子保密通信：任何测量都无法穷尽量子信息

资料图：芜湖“量子政务网”所使用的核心器材和设备，包括最关键的光电调制芯片，全部为我国自主研发或与国内单位联合研制，整个网络已经实现了国产化。

2008年，我国科学家把这一想法变成了现实。在300米长的光纤连接的冷原子系综之间，潘建伟小组实现了原子系综之间的量子纠缠，并将纠缠态读出、传递给新的光子继续传输。

也就是说，光子经过长途旅行“精疲力竭”后，只需进入量子中继器，就可将传递信息的任务交给其它光子。单个光子的传输距离缩短，再加上量子中继器的纠缠信号纯化功能，自然能使整个通信过程的质量大大得到保障。难怪2008年8月28日出版的《自然》将这项工作称赞为“扫除了量子通信中的一大绊脚石”。

为提高通信质量，科学家们还在减少干扰源方面努力。2006年，欧洲科学家让光子在自由空间而不是光纤中完成了一次量子通信过程。

通信在相距144公里的西班牙加纳利群岛的La Palma岛和Tenerife岛之间根据E91协议展开，2007年又根据BB84协议将实验重复了一次。

科学家希望通过这种方式检测通过卫星进行量子通信的可能性。因为地球的高层大气远比地球表面大气稀薄，粒子较少，因此量子信号在地面和卫星之间传输时受到的干扰和衰减的机会也大大减少。不过，为了在实验中捕捉光子信号，科学家还动用了欧洲太空署光学地面站的望远镜。

可以料想，如果有朝一日真能通过卫星实现量子通信，其成本自然是不菲。