中国学者首次实现基于无人机的量子纠缠分发

仙仙

一架重约35千克的八轴旋翼无人机缓缓升空，当升至几十米的高度时，分别向100米外的地面A、B两点射出一对纠缠光子，两个光子在历经大气湍流、雨水、阳光等干扰后，仍能几乎完好地抵达地面。1月20日，科技日报记者从南京大学获悉，该校祝世宁、谢臻达、龚彦晓团队历时两年多研发的这套系统，在国际上首次实现基于无人机的量子纠缠分发，填补了该领域的空白。
这一研究成果近日发表于著名期刊《国家科学评论》。有评论指出，量子通信的“下一个最佳选择可能是相对便宜的无人机”。
此前，量子纠缠分发主要有两种，一种需依托光纤链路；另一种是在卫星和地面之间的自由空间分发传输。“用无人机进行量子纠缠分发，具有机动快速、按需组网、易于扩展、成本低廉的特点。”中国科学院院士、南京大学教授祝世宁说，从2017年开始，研究团队便辗转南京、石家庄、兰州做实验，最终实现了基于无人机的量子纠缠分发。
这架八轴旋翼无人机可以搭载10千克的量子通信系统。测量结果显示，A、B两点光子纠缠态的贝尔不等式S值达到2.49，量子纠缠分发获得成功。
“我们的实验结果证明传输链路稳定，损耗比较低。”南京大学教授谢臻达说，量子纠缠分发是量子通信的重要手段之一，实验的成功，预示着利用无人机构建量子通信网络是有可能的。
实验的成功来自无人机上搭载的诸多系统，例如高性能集成化量子纠缠光源、光信号收发一体系统等。谢臻达说，根据实验结果，单光子测量可以在白天、雨天等多气象条件下正常进行，这意味着基于无人机的量子纠缠分发，有可能让量子通信网络随时随地按需覆盖。