首次实现赫兹速率的城域量子隐形传态！“成电一号”量子互联网传捷报

“BEAM ME UP, SCOTTY!”（“请发射我，斯科蒂！”）这是人们在电影《星际迷航》中颇为印象深刻的一句台词。伴随这句台词，电影角色随即实现了瞬间转移。“隔空传人”成为大多数科幻迷们心中向往的“高科技”。如今，量子隐形传态和以上科幻场景有些许相似，但颇为遗憾，科幻迷心中的“高科技”仍然不是科学事实。

近日，部署在电子科技大学的城域量子互联网——“成电一号”，首次实现了赫兹速率的城域量子隐形传态，并将此传态的速率提升至世界领先水平。目前，这一成果发表于国际著名学术期刊《光：科学与应用》（《Light: Science & Applications》）上。

“成电一号”量子互联网系统，是电子科技大学铺设的“试验场”，用三栋实验楼来模拟未来的三个量子中心，是国内首个建在大学校园内的“量子互联网”。以“成电一号”量子互联网为基础，近日刊发的研究成果由电子科技大学郭光灿院士团队周强研究组与中科院上海微系统所团队合作完成，实现了量子纠缠光源、光子全同测控技术以及超导纳米线单光子探测器等领域关键技术的突破。此次提速的量子隐形传态，是量子互联网传递量子信息的重要方式，赫兹速率则代表着每秒钟传递的量子比特数量达到数个及以上。

电子科技大学教授周强介绍，所谓“量子隐形传态”，是指利用量子纠缠和经典通信辅助实现量子信息的传递，通常使用光量子物理系统来实现，在传递过程中发送方不需要把信息的载体，比如光子，传送到接收方，但是接收方能够收到该信息，也被称作量子信息的“离物传递”。也就是说，它传输的不再是经典信息而是由量子系统携带且满足量子物理规律的量子信息，在量子纠缠的帮助下，待传输的量子态如同经历了科幻故事中描写的“超时空传输”，在一个地方消失，又在另一个地方出现。“当然，人们可以类比科幻故事来加深对知识的理解，但是我们的实验中不涉及违背现代物理规律的新内容，比如没有人们谈论很多的‘超光速’现象。”

周强表示，与美国加州理工团队的同类研究相比，“成电一号”系统中量子隐形传态的速率提升了三个数量级。未来，团队将坚持深耕集成量子光源、量子中继存储、量子信息节点等核心器件，不断攻坚克难，朝着高性能量子互联网基础设施的研制继续前行。

据了解，“成电一号”的相关研究工作得到国家科技部、国家自然科学基金委、四川省科技厅、电子科技大学等单位的大力支持。“成电一号”二期孪生系统将在年内验收，拟在50公里的城市范围内实现多用户间的量子纠缠互联示范。基于其在信息安全方面的独特表现，研究成果将在网络空间安全领域具有广泛应用，为我国新一代信息技术的发展做出贡献。

红星新闻记者 彭祥萍

编辑 柴畅