由于制备和发送的是一对对单光子,量子的不可复制性又决定了单光子的信号是不可放大的,光纤固有的光子损耗导致光量子传输很难向更远距离拓展。在地球表面,百公里级别的量子纠缠分发几乎已经是极限。
怎么办呢?有两种方案,一种是利用量子中继,一个个中继站就有点像古时候的驿站,一段段地传递光子,但是目前来说量子中继的研究还是受到了量子存储的时间和效率限制。
另一个方案就是利用卫星实现量子纠缠分发,外太空的真空环境对光的传输几乎不存在衰减和退相干效应。
星地间的自由空间信道损耗小,甚至理论上,利用卫星,科学家们可以在地球上的任意两点之间建立起量子信道,有可能在全球尺度上实现超远距离的量子纠缠分发。
可喜的是,这方面,中国人走在了世界前列。早在2003年,中国的潘建伟团队就提出了利用卫星实现远距离量子纠缠分发的方案,并开始了初步验证。
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