2016년 12월 10일 중국 시장 아리 관측소(西藏阿里观测站) 상공을 통과중인

‘머즈호(墨子号)’양자 과학실험 위성으로 연구팀이 실험을 진행(합성사진)

7월 12일 영국 가디언지(The Guardian)사이트의 “‘나를 전송하라, 스코티!’ 과학자들이 광자를 멀리 300마일 밖 우주밖에 전송”이라는 제목의 문장에 따르면 비록 ‘스타트렉(Star Trek)’중 과학기술이 여전히 매우 멀리 떨어져 있지만 과학자들은 지구로부터 우주로의 먼거리 양자 얽힘을 성공적으로 테스트하여 해커의 침입 불가의 양자온라인 네트워크에 희망을 가져왔다.

문장에 따르면 과학공상소설 중 묘사처럼 중국 과학자들이 한 물질을 지구로부터 300마일(493 km)밖 위성에 전송했다.

문장은 이 행동은 양자 스텔스전송 상태의 새로운 기록을 창조했다고 말했다. 양자 스텔스 전송상태는 일종 매우 신비한 현상이다. 얽힘 상태에 처한 두개 양자중 한개 양자 상태가 개변을 발생하고 다른 상태도 순식간에 거기에 알맞는 개변을 발생한 것 즉 원거리 은형 전송상태를 실현한 것이다.

과학자들은 이는 해커의 침입불가의 양자 온라인네트워크 창설을 위해 내디딘 중요한 한 걸음이라고 말했다.

루차오양(陆朝阳) 중국 과학기술대 교수가 인솔한 연구팀은 논문에서 “공간 스케일차원의 스텔스 전송상태는 실현할 수 있는 것이다.이는 미래 분포식 양자 온라인네트워크중 관건적 작용을 발휘할 전망을 보여줬다.”고 말했다. 

이 연구는 사람들로 하여금 스코티(Scotty)가 영화’스타 트렉’중 ‘엔터프라이스호(Enterprise)’스타선 우주원들을 전송한 장면을 연상하게 한다. 그러나 단시간내 과학자들은 순식간에 인류를 머나먼 지방에 전송할수는 없다. 스텔스 전송상태 효과는 양자급별 물체 예를 들면 기본입자등에만 제한되어 있다.

이번 실험에서 과학자들은 시장 아리(西藏阿里)의 지면기지에서 지구로부터 300마일 떨어진 중국 ‘머즈호(墨子号)’위성에 광자를 발사했다.

이 연구의 취지는 양자 얽힘이라는 이 신기한 현상을 증명하는 것이다. 과학자들은 이 현상을 이용해 두개 얽힌 입자간 정보를 전송했다.

양자 스텔스 전송상태에서 과학자들은 세번째 입자를 한쌍의 입자중의 하나와 얽힘을 발생하게 함으로서 먼 거리에 위치한 다른 한 입자도 세번째 입자와 같은 상태를 표현하게 했다.

양자 스텔스 전송상태는 신형 통신 네트워크 구축에 사용할 수 있다. 이러한 네트워크에서 정보는 영(0)과 일(1)이 아닌 얽힘 광자상태 코드를 편집할 수 있다.

그의 거대한 안전우세는 해커가 만일 광자를 간섭할 수 없으며 그들의 존재를 과시하지 못하면 광자의 형태를 측정할 수 없다는 것이다.

이언 웜슬리(Ian Walmsley)영국 옥스퍼드대 실험물리학 교수는 최신연구 성과는 이 목표를 향해 대단한 한 걸음을 내 디뎠다고 말했다. 그는 “이는 이 영역이 이제 더는 과학자들이 실험실에 앉아 이러한 괴상한 현상을 사색하는데 국한되지 않음을 증명했다. 양자현상은 확실히 유용하다. 그는 일부 중요한 신기술을 가져올수 있다.”고 말했다.

지난달 중국 과학자 연구팀은 그들이 얽힌 광자를 우주에서 지면에 발사할수 있음을 증명했다. 이번 실험은 이와 반대이다.그들은 광자를 지면에서 바로 위에서 경과하는 위성에 발사했다. 

과학자들이 아치브 논문 예비 인쇄본(arXiv) 사이트에 발표한 문장에서 그들이 32일시간에 이 위성에 향해 백만개 단위의 광자를 발사했는데 그중 911차가 스텔스 전송상태를 실현했다고 말했다.

문장은 유럽우주국(The European Space Agency)과 캐나다 과학자들을 포함한 여러 연구팀이 이와 비슷한 양자 위성연구를 진행하는 중인데  최신 연구성과는 중국이 이 영역에서 앞섰음을 표명했다고 말했다.

英国《卫报》网站7月12日刊登题为《“传送我吧，斯科蒂！”科学家把光子远传至300英里外的太空》的文章称，虽然《星际迷航》中的科技依然很遥远，但科学家成功测试从地球到太空的远距离量子纠缠，为实现黑客无法入侵的量子互联网带来了希望。

文章称，就像科幻小说里描述的那样，中国科学家们把一个物质从地球传送到300英里（约合493公里）以外的卫星上。

文章称，这创造了量子隐形传态的新纪录。量子隐形传态是一种神秘的现象。处于纠缠态的两个量子，其中一个量子状态发生改变，另一个的状态也会瞬时发生相应改变，即实现远距离隐形传态。

科学家们说，这是向创建黑客无法入侵的量子互联网迈出的重要一步。

由中国科学技术大学教授陆朝阳带领的团队在论文中说：“空间尺度上的隐形传态是可以实现的，这有望在未来的分布式量子互联网中发挥关键作用。”

这项工作可能让人联想到斯科蒂在《星际迷航》里传送“企业”号星舰上的人员，但短时间内科学家还不可能实现瞬时把人类传送到一个遥远的地方。隐形传态效应还仅限于量子级别的物体，如基本粒子。

在这次实验中，科学家从位于西藏阿里的地面站，向距离地球300英里的中国“墨子号”卫星发射光子。

这项研究旨在证明量子纠缠这种神奇现象。科学家可以利用这一现象，在两个纠缠的粒子之间传输信息。在量子隐形传态中，科学家让第三个粒子与一对粒子中的一个发生纠缠，从而使位于远处的另一粒子，也呈现与第三个粒子相同的状态。

量子隐形传态可以用于建设新型通讯网络，在这种网络内，信息将以纠缠光子的量子态为编码，而不是0和1。其巨大的安全优势是，黑客如果不能干扰光子并揭示它们的存在，就无法测定光子的形态。

英国牛津大学实验物理学教授伊恩·沃姆斯利说，最新的研究成果向着这一目标迈出了了不起的一步。他说：“这证明了该领域已经不再局限于科学家们坐在实验室里思考这些奇怪的现象。量子现象的确是有用的，它可以带来一些重要的新技术。”

上个月，中国的科学家团队证明，他们可以把纠缠的光子从太空发射到地面。而此次实验与之相反：他们把光子从地面发射到恰好从上方经过的卫星上。

科学家们在发表于阿奇夫论文预印本网站的文章中说，他们在32天的时间里，向这颗卫星发射了数以百万计的光子，其中911次实现了隐形传态。

文章称，包括欧洲航天局和加拿大科学家在内的多个团队都在进行类似的量子卫星研究，但最新的研究成果表明，中国在该领域领先。

/人民网