通過衛星來實現量子通信的示意圖

　　【搜狐科學消息】　據《新科學家》雜誌等媒體綜合報導，一支意大利和奧地利科學家小組宣佈，他們首次識別出從地球上空1500公里處的人造衛星上反彈回地球的單批光子，實現了太空絕密傳輸量子信息的重大突破。這一突破標明在太空和地球之間可以構建安全的量子通道來傳輸信息，用於全球通信。此研究成果發表在3月28日出版的《物理學新雜誌》上。

　　由意大利帕多瓦大學的炮羅·維羅來斯和愷莎爾·巴伯利領導此研究小組，成功地利用意大利名為馬泰拉（Matera）激光測距天文台的1.5米望遠鏡向地球上空1500公里處的日本阿吉沙（Ajisai）人造衛星發射出光子並讓此衛星將這些光子反彈回到了原始出發地。這標誌著無法偷聽的量子編碼通信可望通過人造衛星來實現。全球通信公司和銀行將對此消息大受歡迎。

　　去年6月，一個由奧地利、英國、德國研究人員組成的小組在量子通信研究中通過創下了通信距離達144公里的最遠紀錄。而要達到更遠的距離很難，因為大氣容易干擾光子脆弱的量子狀態。而巴伯利小組想出了解決辦法，通過人造衛星來發送光子。由於大氣隨高度的增加而日趨稀薄，在衛星上旅行數千公里只相當於在地面上旅行8公里。
  


日本Ajisai 衛星有318面鏡子

　　為證實地面能觀測到從軌道衛星上發送回來的光子，此研究小組從意大利馬泰拉（Matera）激光測距天文台的望遠鏡向阿吉沙（Ajisai）人造衛星發射出一束普通的激光。阿吉沙（Ajisai）人造衛星由318面鏡片組成，從精確的鏡片上反彈回來的單批光子成功地回到了此天文台。

　　參與此項研究的奧地利維也納的量子光學和量子信息研究所著名量子物理學家安頓·宰林格（Anton Zeilinger）認為太空至地球的量子通信是一項可行技術。宰林格正在打造一個人造衛星，用於產生糾纏光子，接收信息並對信息編碼，之後再將編碼的信息反射回來，以建立全球量子通信網絡。



意大利馬泰拉（Matera）激光測距天文台

　　量子通信是利用了光子等粒子的量子糾纏原理。量子信息學告訴人們，在微觀世界裡，不論兩個粒子間距離多遠，一個粒子的變化都會影響另一個粒子的現象叫量子糾纏，這一現象被愛因斯坦稱為「詭異的互動性」。科學家認為，這是一種「神奇的力量」，可成為具有超級計算能力的量子計算機和量子保密系統的基礎。

　　量子通信是經典信息論和量子力學相結合的一門新興交叉學科，與目前成熟的通信技術相比,量子通信具有巨大的優越性，具有保密性強、大容量、遠距離傳輸等特點。量子通信不僅在軍事、國防等領域具有重要的作用，而且會極大地促進國民經濟的發展。自1993年美國IBM的研究人員提出量子通信理論以來,美國國家科學基金會、國防高級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究,歐盟在1999年集中國際力量致力於量子通信的研究,研究項目多達12個。日本郵政省把量子通信作為21世紀的戰略項目。（元元）