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星地双向量子纠缠分发
资料介绍
一、基本概念与原理
（一）量子纠缠的定义
量子纠缠是量子力学中的一种独特现象，指两个或多个量子系统之间存在的一种特殊关联。当两个量子粒子处于纠缠态时，它们的量子状态无法被分别描述，只能作为一个整体来表征。即使这两个粒子相距遥远，对其中一个粒子的测量会瞬间影响到另一个粒子的状态，这种“超距作用”违背了经典物理学的定域性原理，是量子力学最显著的特征之一。
（二）星地双向量子纠缠分发的内涵
星地双向量子纠缠分发是指利用卫星作为中继平台，在地面站与卫星之间、以及通过卫星实现不同地面站之间进行双向的量子纠缠光子对分发。与传统的地面光纤量子通信相比，卫星平台能够克服地面链路中光子损耗随距离指数增加的限制，为构建全球范围的量子通信网络提供了可行途径。双向分发意味着通信双方可以同时向对方发送纠缠光子，实现更高效的量子信息交互和量子密钥分发等应用。
二、关键技术与挑战
（一）纠缠光子源技术
高质量的纠缠光子源是星地双向量子纠缠分发的核心。卫星上的纠缠光子源需要具备体积小、重量轻、功耗低、稳定性高以及产生纠缠光子对效率高等特点。目前常用的纠缠光子产生方式包括自发参量下转换（SPDC）和参量四波混频等。
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