科技日報訊（金鳳）一架重約35千克的八軸旋翼無人機緩緩升空，當升至幾十米的高度時，分別向100米外的地面A、B兩點射出一對糾纏光子，兩個光子在歷經大氣湍流、雨水、陽光等干擾后，仍能幾乎完好地抵達地面。1月20日，科技日報記者從南京大學獲悉，該校祝世寧、謝臻達、龔彥曉團隊歷時兩年多研發的這套系統，在國際上首次實現基于無人機的量子糾纏分發，填補了該領域的空白。
這一研究成果近日發表于著名期刊《國家科學評論》。有評論指出，量子通信的“下一個最佳選擇可能是相對便宜的無人機”。
此前，量子糾纏分發主要有兩種，一種需依托光纖鏈路；另一種是在衛星和地面之間的自由空間分發傳輸。“用無人機進行量子糾纏分發，具有機動快速、按需組網、易于擴展、成本低廉的特點。”中國科學院院士、南京大學教授祝世寧說，從2017年開始，研究團隊便輾轉南京、石家莊、蘭州做實驗，最終實現了基于無人機的量子糾纏分發。
這架八軸旋翼無人機可以搭載10千克的量子通信系統。測量結果顯示，A、B兩點光子糾纏態的貝爾不等式S值達到2.49，量子糾纏分發獲得成功。
“我們的實驗結果證明傳輸鏈路穩定，損耗比較低。”南京大學教授謝臻達說，量子糾纏分發是量子通信的重要手段之一，實驗的成功，預示著利用無人機構建量子通信網絡是有可能的。
實驗的成功來自無人機上搭載的諸多系統，例如高性能集成化量子糾纏光源、光信號收發一體系統等。謝臻達說，根據實驗結果，單光子測量可以在白天、雨天等多氣象條件下正常進行，這意味著基于無人機的量子糾纏分發，有可能讓量子通信網絡隨時隨地按需覆蓋。
量子糾纏分發
量子糾纏分發就是把制備好的兩個糾纏量子分別發送到相距很遠的兩個點，通過觀察兩個點的測量結果是否符合貝爾不等式來檢驗量子糾纏的存在。這是驗證遠距離量子力學正確性和實現廣域量子網絡必不可少的手段。
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