本报合肥5月24日电记者李陈续、通讯员杨晓萍今天从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟教授领导的量子物理与量子信息实验室日前在量子通信实验领域取得重要进展，成功实现了量子纠缠态的浓缩，并利用该技术在国际上首次实验了远距离量子通信中最为关键的单元器件——量子中继器，为未来远距离量子通信的实现奠定了基础。23日，国际物理学权威杂志《物理评论快讯》刊登了他们的研究成果《量子纠缠浓缩以及量子中继器的实验实现》。英国《自然》杂志22日还以封面文章的形式发表了潘建伟博士及其同事题为《任意纠缠态纯化的实验研究》的论文。
量子通信技术作为正在发展中的新兴学科，与目前正被广泛使用的通信手段相比更为有效，能够实现完全意义上的保密。近年来，在量子通信实验领域国际上取得了一系列重大突破，已能够利用单光子源或纠缠光子对成功验证量子加密术、量子密集编码以及量子态的隐形传输。然而，上述方案还只局限在量子通信的短距离（几十公里）范围内被实现，人类要进行远距离的量子通信尚存在着严重困难，最大的障碍就是通信通道中不可避免的光子损耗和退相干效应无法克服。
理论研究已经表明，人们可以利用纠缠态互换和纠缠态纯化技术来有效克服这一困难。而量子中继器，作为二者的综合，被国际著名物理学家Zo lle r以及G is in等人称为“未来实现远距离量子通信的希望”。《物理评论快讯》的审稿人认为潘建伟等的研究成果“非常适时地报道了量子中继器的实验实现，它构成了远距离量子通信实验领域一个重要的进展”。
由于在实验上同时产生两对纠缠光子对的概率很低，量子中继器的实验验证一直是国际上量子信息实验领域的一大难题。潘建伟教授领导的量子物理与量子信息实验室，经过长期研究，在2002年秋获得了国际上亮度最高的纠缠对光源。利用该纠缠态光源，该实验室的研究人员成功地研制出亮度比以往世界纪录高一百倍的四光子纠缠光源，并在此基础上实现了量子纠缠态浓缩和量子中继器。科学家们相信这一研究成果将成为未来远距离量子通信实现中的基本工具。
