量子糾纏是兩個或多個粒子共同組成的量子狀態，無論粒子之間相隔多遠，測量其中一個粒子必然會影響其他粒子，這被稱為量子力學非定域性。中國科學技術大學潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團隊16日宣佈，在中國科學院空間科學戰略性先導科技專項的支持下，利用“墨子號”量子科學實驗衞星在國際上率先成功實現了千公里級的星地雙向量子糾纏分發，並在此基礎上實現了空間尺度下嚴格滿足“定域性條件”的量子力學非定域性檢驗，在空間量子物理研究方面取得重大突破。
我“墨子號”衞星成功回答“百年之問”
首次將量子糾纏分發的世界紀錄提高到千公里量級
中國科學技術大學潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團隊今天宣佈，在中國科學院空間科學戰略性先導科技專項的支持下，利用“墨子號”量子科學實驗衞星在國際上率先成功實現了千公里級的星地雙向量子糾纏分發，並在此基礎上實現了空間尺度下嚴格滿足“定域性條件”的量子力學非定域性檢驗，在空間量子物理研究方面取得重大突破。
國際權威學術期刊《科學》以封面論文的形式發表了該成果，審稿人稱該成果是“兼具潛在實際應用和基礎科學研究重要性的重大技術突破”。
量子糾纏是兩個或多個粒子共同組成的量子狀態，無論粒子之間相隔多遠，測量其中一個粒子必然會影響其他粒子，這被稱為量子力學非定域性。近百年前，作為量子力學的開創者之一，也對量子糾纏現象“百思不得解”，稱其為“鬼魅般的超距作用”。
量子糾纏所體現的非定域性是量子力學最神奇的現象之一，但由於量子糾纏非常脆弱，會隨着光子在光纖內或者地表大氣中的傳輸距離而衰減，以往國際學界的量子糾纏分發實驗只停留在百公里的距離。
量子糾纏“鬼魅般的超距作用”在更遠的距離上是否仍然存在？會不會受到引力等其他因素的影響？中科大潘建偉等人組成的團隊聯合中科院上海技術物理研究所王建宇研究組、微小衞星創新研究院、光電技術研究所、國家天文台、紫金山天文台、國家空間科學中心等，利用“墨子號”量子科學實驗衞星進行了實驗驗證。
“墨子號”衞星過境時，同時與青海德令哈站和雲南麗江站兩個地面站建立光鏈路，以每秒1對的速度在地面超過1200公里的兩個站之間建立量子糾纏。在關閉局域性漏洞和測量選擇漏洞的條件下，獲得的實驗結果以4倍標準偏差違背了貝爾不等式，即在千公里的空間尺度上實現了嚴格滿足“定域性條件”的量子力學非定域性檢驗。
據介紹，這一重要成果為未來開展大尺度量子網絡和量子通信實驗研究以及開展外太空廣義相對論、量子引力等物理學基本原理的實驗檢驗奠定了可靠的技術基礎。（呂珍慧、鄒維榮）