瞬間傳送

粒子中出現的神奇“糾纏”現象，曾被愛因斯坦稱為“遙遠地點間幽靈般的相互作用”。1997年由潘建偉等首次完成的單光子量子態隱形傳輸，是量子信息發展的一個里程碑。其後，各種各樣的量子態隱形傳輸實驗得到了實現，但所有的實驗都只能傳輸單個粒子的量子態。得益於複合系統量子態隱形傳輸實驗成功。

英國《自然》雜誌子刊《自然—物理》10月刊，以封面文章的形式發表了我國科學家的研究成果:兩粒子複合系統量子態隱形傳輸的實驗實現。這種被世界科學界稱為“幽靈般量子態隱形傳輸的技術”，來無影去無蹤，有可能讓物質甚至人體瞬間實現異地轉移、傳送。這是國際上首次成功實現複合系統量子態的隱形傳輸，也是我國物理學家首次在該雜誌發表封面文章。

此次，他們不僅在國際上首次成功實現了複合系統量子態的隱形傳輸，而且第一次成功實現了六光子糾纏態的操縱。他們的實驗結果表明，物質的瞬間無影轉移會成為可能。量子態是指原子、中子、質子等粒子的狀態，它可表徵粒子的能量、旋轉、運動、磁場以及其他的物理特性。“量子態隱形傳輸”通俗地來説，就是將粒子從一個地方瞬間轉移到了另一個距離遙遠的地方，好像穿越了“時空隧道”。

由中國科學技術大學教授潘建偉及同事楊濤、張強等完成的這項研究成果，被《自然》雜誌稱讚為“在大尺度量子通信研究中取得的長足進展”。不久的將來，這項成果還會在保密通信、量子計算機等方面有大量的應用，改變我們的生活。

2010年6月4日，由中國科大和清華大學組成的聯合小組成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，16公里的傳輸距離比原世界紀錄提高了20多倍。實驗結果首次證實了在自由空間進行遠距離量子態隱形傳輸的可行性，為全球化量子通信網絡最終實現奠定了重要基礎。2004年，這個小組利用多瑙河底的光纖信道，成功地將量子態隱形傳輸距離提高到600米。但由於光纖信道中的損耗和環境的干擾，量子態隱形傳輸的距離難以大幅度提高。

2004年，中國科大潘建偉、彭承志等研究人員開始探索在自由空間實現更遠距離的量子通信。在自由空間，環境對光量子態的干擾效應極小，而光子一旦穿透大氣層進入外層空間，其損耗更是接近於零，這使得自由空間信道比光纖信道在遠距離傳輸方面更具優勢。這個小組2005年在合肥創造了13公里的自由空間雙向量子糾纏分發世界紀錄，同時驗證了在外層空間與地球之間分發糾纏光子的可行性。

2007年開始，中國科大——清華大學聯合小組在北京八達嶺與河北懷來之間架設長達16公里的自由空間量子信道，並取得了一系列關鍵技術突破，最終在2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，證實了量子態隱形傳輸穿越大氣層的可行性。聯合小組在自由空間量子通信領域的一系列工作，得到了科技部重大科學研究計劃、中科院知識創新工程重大項目和國家自然科學基金項目等支持，並引起了國際學術界的廣泛關注，6月1日出版的英國《自然》雜誌子刊《自然·光子學》以封面論文形式發表了這一研究成果。

英國的《新科學家》、美國的《今日物理》、美國物理學會新聞網站均及時報道了這個研究成果。