中國科學家首次把物質從地球傳送到太空，打破量子傳送記錄！

不久之前，在20世紀90年代初，科學家只是推測使用量子物理的傳送是可能的。此後，該過程已成為全球量子光學實驗室的標準操作。事實上，就在去年，兩個獨立的研究團隊在實驗室外進行了世界上第一次的量子隱形傳態。

現在，中國的科學家又取得重大進展，他們成功地把地球上的光子傳送給太空中的衛星（軌道高度500公里）。這顆名為「墨子號」的量子衛星搭載著高度靈敏的光接收器，能夠檢測到從地面發射出的單個光子的量子態。墨子號衛星的成功發射，能使科學家測試包括量子糾纏、加密和傳送等在內的各種量子技術。

此次光子傳送實驗的成功，成為了這些實驗的首批結果。科學家不僅首次把地面上的物質傳送到太空中，同時還創造了首個「衛星到地面」的量子網路，打破了最長距離的記錄。

在麻省理工科技評論（MIT Technology Review）的報道中，中國科學家表示：「遠距離傳送已經被認為是大規模量子網路和分布式量子計算等協議的一大基本要素。由於光纖或地面無線信道的光子損失，先前的遠距離傳送實驗被限制在100公里內。在這項新研究中，傳送距離高達1400公里。」

遠距傳送

當談到遠距離傳送時，你會想到什麼？大家可能會想到《星際迷航》中的場景，把人從一個地方傳送到另一個地方。然而，現實情況與科幻作品呈現的過程大為不同。

量子傳送依賴於量子糾纏——兩個糾纏的量子對象（如光子）會彼此互相影響，儘管它們的距離可能非常遙遠。例如，當一個光子的狀態發生變化時，另一個與之糾纏的光子也會瞬間發生相應的變化，無論它們之間的距離有多遠。

通過使用這種聯繫，可以把一個光子攜帶的信息「下載」到另一個與之糾纏的光子上，第二個光子的狀態會隨著第一個光子而變化，從而實現量子信息的遠距傳送。

在這項新研究中，中國的研究團隊在地面上以每秒4000對的速度製造出糾纏的光子對。然後他們將這些光子對中的一個照射到衛星上，並將另一個保持在地面上。最後，測量地面和軌道上的光子，以確認發生了量子糾纏。

值得注意的是，目前這項技術還存在一些局限。例如，雖然理論上沒有最大的傳送距離，但量子糾纏非常脆弱，它們之間的聯繫很容易被打破。儘管有這些限制，但這項研究為更進一步的量子傳送研究鋪平了道路，同時也是邁向全球量子互聯網的重要一步。

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