kaiyun网页版登录入口

中国科学手艺年夜学潘建伟、包小辉、张强等初次采取单光子干与在自力存储节点间成立纠缠，并以此为根本建立了国际首个基在纠缠的城域三节点量子收集。该工作使得实际量子纠缠收集的距离由以往的几十米整整晋升了三个数目级至几十千米，为后续展开盲量子计较、散布式量子计较、量子加强长基线干与等量子收集利用奠基了科学与手艺根本。5月15日，相干研究功效在线颁发在《天然》(Nature)上。　　经由过程量子态的长途传输来建立量子收集是年夜标准量子消息处置的根基要素。基在量子收集，能够实现广域量子密钥分发和散布式量子计较和量子传感，组成将来“量子互联网”的手艺根本。今朝，基在单光子传输的量子密钥收集已成长成熟，而面向散布式量子计较、散布式量子传感等进一步量子收集利用，需要采取量子中继手艺在远距离量子存储器间建立量子纠缠，在此根本上经由过程广域量子隐形传态将各个量子消息处置节点毗连起来。　　在量子隐形传态方面，潘建伟团队一向处在国际领先程度，前后实现了多终端、多体和多自在度的量子隐形传态，为实现量子消息在量子收集中的传输路子奠基了手艺根本。在量子存储与量子中继方面，该团队持久展开了相干研究。该团队在国际上率先实现了具有存储功能的不变量子中继节点；为晋升存储寿命、读出效力、纠缠制备几率等要害目标，该团队成长了三维光晶格冷原子量子存储、环形腔加强光与原子彼此感化、里德堡梗阻按捺高阶激起等多项要害手艺，不但实现了分析机能最优的冷原子量子存储器，并且实现了肯定性的光与原子纠缠制备。　　在此根本上，该团队最近几年来在量子存储收集标的目的获得多项主要进展。2019年，该团队经由过程三光子干与，实现了尝试室内三个冷原子量子存储器间的纠缠，成为首个可拓展距离的量子收集原型。2020年，该团队操纵量子频次转换手艺将量子存储的出射光子波长由795纳米转换至1342纳米，并连系单光子锁相手艺，实现了在尝试室内经过50千米光纤毗连的双节点纠缠。　　在远距离分手的自力量子存储器间成立纠缠，首要挑战在在若何节制单光子相位。基在单光子干与的纠缠方案在纠缠速度方面具有劣势，但尝试难度很是高。纠缠进程中量子存储的节制激光、频次转换泵浦激光、长光纤信道等带来的细微相位发抖城市致使终究生成纠缠的退相关。为处理这一困难，该研究设想并成长了一套很是精致的相位节制方案：起首经由过程超稳腔稳频来压抑节制激光线宽，其次经由过程光锁相环来建立读写激光间的相位联系关系，最初经由过程长途分时相位比对来建立两节点间的相位联系关系。采取以上相位节制手艺，并操纵量子频次转换，该团队实现了相距十几千米远的量子存储器之间的纠缠。以此为根本，该团队建立了国际上首个城域三节点量子纠缠收集。该收集能够在肆意两个量子存储器节点间成立纠缠。　　该工作使得实际量子纠缠收集的距离由几十米晋升至几十千米，为后续展开散布式量子计较、散布式量子传感等量子收集利用奠基了根本。该工作是国际首个城域多节点量子收集尝试。审稿人对该工作赐与高度评价：“他们的功效开启了量子互联网研究的新篇章”(their achievement starts a new stage of quantum internet research)，“为将来年夜范围量子收集摊平了道路”(paving the way for future large-scale quantum networks)。　　《天然》同期颁发了美国哈佛年夜学Lukin团队的相干尝试进展。该团队初次在SiV色心系统实现了双节点远距离纠缠。两者比拟，中国科年夜功效在纠缠效力方面具有较着劣势，比哈佛年夜学的工作高两个数目级以上。　　研究工作获得国度天然科学基金委员会、科学手艺部、中国科学院、安徽省等的撑持。　　尝试节点结构示企图。此中，Alice节点位在中国科年夜东区、Bob节点位在合肥立异财产园、Charlie节点位在中国科学院合肥物资科学研究院安徽光学周详机器研究所。