南京大学首次实现基于无人机的量子纠缠分发

南京大学初次实现基于无人机的量子胶葛分发，有望实现更高质量的通讯

中国江苏网1月20日讯 不借助光纤收集、不必要卫星，操作无人机，就可以实现量子胶葛的分发，不受区域、气候限定，敏捷成立收集，实现更高质量的通讯。本日，记者从南京大学获悉，该校祝世宁院士团队谢臻达、龚彦晓等在量子信息研究中取得打破，初次实现了基于无人机移动平台的量子胶葛分发，该成就克日以 “Drone-based entanglement distribution towards mobile quantum networks”为题，在线颁发于《国度科学评述》（National Science Review, NSR）。

量子胶葛是一种产生于量子体系的奇异征象，是指当量子力学中的几个粒子在互相彼此浸染后，各个粒子所拥有的特征已综合成为整体性子，无法单独描写。量子胶葛分发是把制备好的两个胶葛量子别离发送到相距很远的两个点，通过调查两个点的丈量功效来检讨量子胶葛的存在，是量子通讯规模的重要研究内容，可以有用证明量子通讯链路（从一个结点到相邻结点的一段物理线路，中间没有任何其他的互换结点）的靠得住性。

“此前，量子胶葛分发已在光纤链路以及卫星和地面之间的自由空间链路中得到乐成。但这两种链路的机动性都受到必然限定。”谢臻达表明，光纤链路可以操作现有光纤收集，但远间隔传输受到光纤固有传输消费的限定，且链路范畴受限于光纤收集的铺建；卫星固然可以或许实现远间隔传输，但受到牢靠轨道束缚，单颗卫星对付牢靠的地面基站只能在有限时刻内成立毗连，通讯量受到限定，而因为量子通讯点对点的特征，要完玉成时段和环球包围，必要的卫星资源异常复杂。

该团队提出以无人机等移动平台作为量子收集的根基节点，构建移动量子通讯收集的假想，乐成完成了第一个基于无人机的量子胶葛分发尝试，并演示了其在白日、雨天等多情景前提下事变的手段，为移动量子通讯收集的构建和成长提出了一种新的方案。

谢臻达先容，该尝试的乐成成立在多项技能创新的基本上。“一是高机能集成化量子胶葛光源。该光源重量仅468克，比回收传统技能的胶葛光源轻一个量级以上。 二是可扩展的光信号收发一系一切。该体系重量仅3.7千克，初次实现了胶葛光源和自由空间单光子收发体系等要害量子通讯器件的高度集成化、轻量化，实现了光链路靠得住毗连，使无人机搭载量子通讯节点成为也许。该体系可以有用滤除太阳光对付单光子传输的滋扰，使单光子吸取不再范围在夜晚，而是可以在白日、雨天等多情景前提下正常事变。三是质量轻、载荷大、续航时刻长的纯电动无人机移动平台。无人机平台腾飞重量仅35千克，可以在搭载10千克载荷环境下实现40分钟续航，可顺应量子丈量的苛刻要求。四是便携式地面站体系。该配套体系以锂电池组直流供电，重量小于8千克，折叠可放入挎包，随身携带开机即用。”

据悉，该研究经验两年多时刻，团队成员转战南京、石家庄、兰州多地举办尝试，对量子信息技能的适用化意义重大。“这种机载移动量子通讯平台也可以通过高空无人机、高氛围球等多种载体构建长间隔链路，并与现有的光纤和卫星量子收集毗连，在辽阔天空中弥补天地之间的空白，办理差异条理的量子收集全天候、广包围的题目。”他说。

据悉，对付这一研究成就，科学美国人（Scientific American）网站给与高度评价，以为量子通讯的“下一个最佳选择也许是相对自制的无人机”。

（编辑：河北网）

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