丽江量子通信地面站望远镜发射红色信标光,“等待”“墨子号”过境(2016年12月22日摄)。
“可以通过远距离量子纠缠来分发量子秘钥,进而构建量子网络。”潘建伟说,把1个光子送到北京,1个光子送到合肥,二者距离1000多公里,这样就可以在北京、合肥之间建立很好的量子通道,进行量子保密通信。
“墨子号”星地传送距离约1200公里,也不算很远,为什么不在地面上做实验?
潘建伟解释,因为光子通过地面光纤传输时,损耗很大,光纤会“吃掉”部分信号。普通信号削弱了可以放大,但量子纠缠的信号无法放大。
“量子纠缠如果用光纤传送,把目前能想象到的、全世界最好的光纤都集中起来,架设1200公里,测算结果是大概3万年才能传送1个光子。”潘建伟说,通过卫星从外层空间传送光子,损耗能减至万亿分之一,目前1秒钟就能传送1个光子,很快可以累积足够的实验数据。
2016年12月22日,在云南丽江观测站,潘建伟(前排右二)、王建宇(前排左一)、彭承志(后排右一)、印娟(后排右二)等科研人员正在做实验。