Neuer Weltrekord!

Am 6. Mai erfuhr der Reporter von der University of Science and Technology of China, dass der Akademiker Pan Jianwei und seine Kollegen Peng Chengzhi, Chen Yuao, Yin Juan usw. mithilfe des Quantenwissenschafts-Experimentiersatelliten „Micius“ kürzlich erstmals die Fernübertragung von Quantenzuständen zwischen zwei 1.200 Kilometer voneinander entfernten Bodenstationen auf der Erde realisiert und damit einen wichtigen Schritt zum Aufbau eines globalen Quanteninformationsverarbeitungs- und Quantenkommunikationsnetzwerks gemacht hätten.

Die Verwendung der Quantenteleportation zur Übertragung von Quantenzuständen über große Entfernungen ist ein wichtiger Weg zum Aufbau eines Quantenkommunikationsnetzwerks. Während des Implementierungsprozesses werden jedoch Entfernung und Qualität der Quantenverschränkungsverteilung durch Faktoren wie Kanalverlust und Dekohärenz beeinflusst. Die Überwindung der Übertragungsdistanzbeschränkung war schon immer eine der Kernfragen der internationalen Quantenkommunikationsforschung.

Der von China gestartete weltweit erste experimentelle Satellit für die Quantenwissenschaft „Micius“ hat der Menschheit eine neue Plattform zur Erforschung der Quantenkommunikation über große Entfernungen geboten. Aufgrund des Einflusses atmosphärischer Turbulenzen ist es jedoch sehr schwierig, eine Quantenzustandsmessung auf Grundlage von Quanteninterferenzen durchzuführen, nachdem sich Photonen im atmosphärischen Kanal ausgebreitet haben.

Am Ali-Observatorium in Tibet fliegt der Experimentalsatellit „Mozi“ für Quantenwissenschaften vorbei und Forscher führen Experimente durch (Foto aufgenommen am 10. Dezember 2016, zusammengesetztes Foto). Foto von Jin Liwang, Reporter der Nachrichtenagentur Xinhua

Vor Kurzem hat das Team von Pan Jianwei die optische integrierte Verbindungstechnologie auf innovative Weise auf dem Gebiet der Quantenkommunikation im Weltraum angewendet und ein optisches Interferometer mit ultrahoher Stabilität realisiert. Es kann eine langfristige Stabilität ohne aktiven geschlossenen Kreislauf aufrechterhalten und überwindet so das Problem der Quantenlichtinterferenz nach turbulenter atmosphärischer Übertragung über große Entfernungen. Sie kombinierten ein Quantenteleportationsschema basierend auf einem gemischt verschränkten Zwei-Photonen-Pfadpolarisationszustand und schlossen die Überprüfung der Fernübertragung von Quantenzuständen zwischen der Lijiang-Station in Yunnan, China und der Delingha-Bodenstation in Qinghai ab. Im Experiment wurden sechs typische Quantenzustände verifiziert und die Übertragungstreue übertraf die klassische Grenze.

Im Jahr 2012 gelang dem Team von Pan Jianwei die weltweit erste Quantenteleportation im freien Raum über 100 Kilometer. Zehn Jahre später gelang ihnen der Durchbruch und sie stellten einen neuen Weltrekord für die Übertragung von Quantenzuständen über 1.200 Kilometer auf der Oberfläche auf.

Pan Jianwei, Chefwissenschaftler des chinesischen Quantenwissenschafts-Experimentiersatelliten „Micius“, macht in seinem Büro an der University of Science and Technology of China ein Foto mit einem Modell des Quantensatelliten „Micius“ (Foto aufgenommen am 13. Dezember 2018). Foto: Xinhua News Agency-Reporter Zhang Duan

Dieses Ergebnis wurde kürzlich in Physical Review Letters veröffentlicht, einer international anerkannten wissenschaftlichen Zeitschrift. Die Gutachter sind der Ansicht, dass „dieses Experiment anspruchsvoller ist als frühere Experimente, große technische Herausforderungen überwindet und für zukünftige Anwendungen der Quantenkommunikation von großer Bedeutung ist.“

Quelle: Nachrichtenagentur Xinhua