中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室的潘建伟教授及其同事，利用冷原子量子存储技术在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换，建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠 。这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠以进行进一步的传输和量子操作 。该实验成果完美地实现了长程量子通信中亟需的“量子中继器” ， 向未来广域量子通信网络的最终实现迈出了坚实的一步 。量子通信
类比于传统的电子通信中为了补偿电信号衰减而进行整形和放大的电子中继器，奥地利科学家在理论上提出，可以通过量子存储技术和量子纠缠交换和纯化技术的结合来实现量子中继器 ， 从而最终实现大规模的长程量子通信 。量子存储的实验实现却一直存在着很大的困难 。为了解决量子存储问题，国际上人们做了大量的研究工作 。比如段路明及其奥地利、美国的合作者就曾于2001年提出了基于原子系综的另一类量子中继器方案 。由于这一方案具有易于实验实现的优点，受到了学术界的广泛重视 。然而，随后的研究表明，由于这一类量子中继器方案存在着诸如纠缠态对信道长度抖动过于敏感、误码率随信道长度增长过快等严重问题，无法被用于实际的长程量子通信中 。为了解决上述困难，潘建伟、陈增兵和赵博等在理论上提出了具有存储功能、并且对信道长度抖动不敏感、误码率低的高效率量子中继器方案 。同时，潘建伟研究小组与德国、奥地利的科学家经过多年的合作研究，在逐步实现了光子—原子纠缠、光子比特到原子比特的量子隐形传态等重要阶段性成果的基础上，最终实验实现了完整的量子中继器基本单元 。由于量子中继器实验实现在量子信息研究中的重要意义 ， 
1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位来自不同国家的科学家，提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案：将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上 ， 而原来的粒子仍留在原处 。其基本思想是：将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分，它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者 。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息；接收者在获得这两种信息后，就可以制备出原物量子态的完全复制品 。该过程中传送的仅仅是原物的量子态，而不是原物本身 。发送者甚至可以对这个量子态一无所知 ， 而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上 。在这个方案中，纠缠态的非定域性起着至关重要的作用 。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体 ， 通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信 。1997年，在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作，首次实现了未知量子态的远程传输 。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上 。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”，作为信息载体的光子本身并不被传输 。

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