本文摘要：近日，上海交通大学金贤敏团队顺利展开了首个海水量子通信实验，仔细观察到了光子极化量子态和量子纠结可在海水中维持量子特性，在国际上首次通过实验检验了水下量子通信的可行性，向未来创建水下及空海一体量子通信网络迈进最重要一步。

近日，上海交通大学金贤敏团队顺利展开了首个海水量子通信实验，仔细观察到了光子极化量子态和量子纠结可在海水中维持量子特性，在国际上首次通过实验检验了水下量子通信的可行性，向未来创建水下及空海一体量子通信网络迈进最重要一步。目前，基于光纤和自由空间大气信道的量子通信已被证明不切实际。

那么，海洋能否用于量子信道呢？金贤敏回应，尽管比起光纤和大气，海水中悬浮物和盐度等对光子造成的衍射和损耗效应要小得多，但只不过，海水也有一个光子传输时损耗较低的蓝绿窗口，且其能被商用单光子探测器观测到。因此，基于海水的量子通信理论上是不切实际的。

“而且，缺乏了海洋，全球化的量子通信网是不原始的。”在近期实验中，他们自由选择光子的极化作为信息编码的载体，并通过仿真证明，在十分大的损耗和衍射下，极化编码的光子只不会遗失，而会再次发生量子比特旋转。也就是说，即使经历了海水极大的信道损耗，只要有少量单光子存活下来，仍可被用作创建安全性密钥。

目前的结果显示，水下量子通信可约数百米，虽然信道较短，但能对水下百米量级的潜艇和传感网络节点等展开保密通信，即使就是指水下几米浅的地方对卫星和飞行器展开保密通信，也比之前指出海水是“禁区”更加入了一步，因此，能在军事等领域“大显身手”。金贤敏认为，虽然目前只是朝水下量子通信迈进了第一步，离实用化的水下、空海一体量子通信连线和网络还有一段距离，但“近期研究证明，构建量子通信技术的上天、进地、下海的未来图景可期”。

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