中国科学技术大学教授潘建伟及其同事彭承志、陈宇翱等与清华大学马雄峰合作，在国际上首次实验实现了反事实直接量子通信，在实验中演示了图像的反事实传输，相关成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。
按照日常生活经验，任何信息传输都需要通过实物载体，如信件、电磁波等。然而，国际著名量子光学专家M. Suhail Zubairy小组2013年提出的“反事实直接量子通信”方案表明，即使通信双方之间没有实物粒子的交换，也可以实现信息传递。这与人们日常生活中形成的直观认识相悖，即所谓“反事实”。
而反事实直接量子通信的物理实现，最核心的结构是嵌套和串联的干涉仪。 Zubairy等人的原始方案要求有无穷多个干涉仪，这显然是不可能实现的。
潘建伟团队通过对原始方案的深入分析和改进，使得反事实直接量子通信得以实现。一方面，他们通过使用单光子源，在较少的干涉仪数目下也可以得到完全的反事实性；另一方面，用被动筛选光子到达时间的策略，替代原方案中的高速主动光开关等。研究团队实现了技术突破，使用先进的相位稳定技术，首次研发出复杂的嵌套和串联的单光子干涉仪，并成功传输了一张100×100 像素的中国结图片，传输正确率达到了87%。该方案还可以进一步发展，用于无相互作用成像或极弱光成像等领域。
这项工作是量子通信领域的全新尝试，审稿人评论“这是一个将量子芝诺效应用于通信的新奇实现”。（记者杨保国）
