量子通信在海里也能做到了

最近，上海交通大学的金先民团队成功地进行了第一次海水量子通信实验，观察到光子极化量子态和量子纠缠能够维持海水中的量子特性。水下量子通信的可行性在国际上首次通过实验得到验证，这是未来建立水下、海气一体化量子通信网络的重要一步。结果发表在最新一期的《光学快报》杂志上，并被列为编辑推荐。

目前，基于光纤和*空间大气信道的量子通信已经被证明是可行的。海洋能用作量子通道吗？金先民向《科技日报》记者解释说，虽然海水中悬浮物和盐度对光子的散射和损耗作用远大于光纤和大气，但实际上海水还有一个蓝绿色的窗口，在光子传输过程中损耗较低，可以用商用单光子探测器探测到。因此，基于海水的量子通信在理论上是可行的。"此外，没有海洋，全球量子通信网络是不完整的."

在最近的实验中，他们选择了光子的偏振态作为信息编码的载体，并通过模拟证明了在很大的损耗和散射下，偏振编码的光子只会丢失，而不会发生量子比特反转。换句话说，即使海水经历了巨大的通道损失，只要少量的单光子存活下来，它们仍然可以用来建立安全密钥。

目前的结果表明，水下量子通信可以达到数百米。虽然信道很短，但它可以对水下100米数量级的潜艇和传感器网络节点进行保密通信。即使是在水下数米深处为卫星和飞机进行保密通信，这也比之前认为的海水是“禁区”的想法更进了一步。因此，它可以在军事和其他领域“展示自己的才能”。

金贤敏指出，尽管这只是实现水下量子通信的第一步，距离实用的水下和海空一体化量子通信连接和网络还有一段距离，“最新研究证明，量子通信技术在空中、地面和海上的未来前景是可以预料的。”