中国科大首次演示多模式量子中继并实现两个固态存储器的量子纠缠
中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子存储和量子中继领域取得重大进展。该团队李传锋、周宗权研究组利用固态量子存储器和外置纠缠光源,首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠,演示了多模式量子中继。该成果6月2日23点在线发表在国际著名学术期刊《自然》上。 ![]() 图1.基于吸收型量子存储器实现量子中继的原理示意图 由于单光子在光纤传输中的指数级损耗问题,量子态在光纤中传输的距离被限制在百公里量级。为了建立起全国乃至全球的量子网络,需要采用量子中继方案。其基本思路是把长程纠缠传输的任务分解为多段短距离的基本链路,在基本链路上建立量子存储器之间的可预报纠缠,然后利用纠缠交换技术把量子纠缠扩展至目标距离。 国际上已有的量子中继基本链路均基于发射型量子存储器构建,其纠缠光子是由存储器本身发射出来的。这种架构难以同时支持确定性光子发射和多模式复用存储,从根本上限制了纠缠分发的速率。理论研究表明,基于吸收型量子存储器的量子中继架构可以解决这一问题。这一架构把量子存储器和量子光源分离开来,故能同时兼容确定性光子源和多模式复用,是目前理论上通信速率最优的量子中继方案。 |