自由空间量子通信是构建全球量子网络的关键一环。无论是地面站与卫星之间的链路，还是跨城市、跨水域的量子密钥分发（QKD），都离不开光信号在大气中的传输。 然而，大气湍流引起的波前畸变会严重降低信号耦合效率、引入模式串扰，从而限制通信距离和安全性。大气湍流带来的波前畸变，就像夏日路面上的热浪一样，光子在这种“湍流”中穿行，就像星光在夜空中闪烁一样，波前被扭曲、模式被打乱，光束“摇摆不定”，导致单光子空间模式发生串扰、误码率飙升，高维编码的优势被大幅削弱。 [图1：什么是波前畸变？—— 湍流导致规则波前变为扭曲表面示意图] 图注：湍流使光的波前从规则平面变为扭曲表面，破坏空间模式的正交性，导致高维量子态串扰。 近日，来自加拿大的一组研究团队在《Communications...