中国科学技能大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组首次实现多模式复用的量子中继根基链路,揭示了多模式复用的量子通信加快结果,并实现了两个固态存储器的量子胶葛。该事情为高速率、大标准量子网络的建树提供了全新的实现方案。《自然》期刊颁发了该成就。
“通过光纤向间隔一千公里外的处所每秒发射一百亿个光子,要花三百年才气吸收到一个光子。”李传锋先容,“长途量子胶葛传输是构建全球量子通信网络的焦点任务。然而,受限于光子数在光纤中的指数衰减,地面直接传输间隔遭限制在百公里程度。为此科学家们提出量子中继的思想,即将远间隔传输分别为若干短间隔根基链路,先在根基链路的两个邻近节点间成立可预报的量子胶葛,然后通过胶葛互换技能举办级联,从而慢慢扩大量子胶葛的间隔。”
量子存储器是量子中继的焦点器件。李传锋、周宗权研究组恒久从事基于稀土掺杂晶体的接收型量子存储器的研究。在基于接收型量子存储器的量子中继架构中,量子光源是与量子存储器相独立的,所以这种架构可以同时兼容确定性量子光源以及多模式复用,是今朝理论上传输速率最快的量子中继方案。
颠末3年多的不懈尽力,课题组乐成利用接收型量子存储器演示了量子中继的根基链路。一个根基链路由两个疏散的量子节点,以及中间站点贝尔态丈量装置构成。每个量子节点中除了量子存储器之外,还各有一个胶葛光子对。尝试中,每个胶葛光子对中的一个光子遭量子存储器捕捉并存储,每个胶葛光子对的另一个光子通过光纤同时传输至中间站点举办贝尔态丈量,丈量的进程就是胶葛成立的进程。
论文配合第一作者刘肖及胡军说:“我们乐成演示了4个时间模式的并行复用,得到了4倍加快的胶葛分发速率,颠末尝试验证,通过贝尔态丈量预报两个节点之间的胶葛保真度高出80%。”
《自然》期刊审稿人对该事情给以了高度评价:“这个事情是对量子中继器根基链路的一个很是直接和清晰的演示……这是一项重要的成绩,将为接下来的研究奠基基本。”“这个尝试在量子中继应用中具有一系列的优势,好比多模式复用。”
研究组暗示,下一步,将继承提高量子存储器的各项指标,并回收确定性胶葛光源,,融易资讯网()动静 ,从而大幅提高胶葛分发的速率,尽力实现逾越光纤直接传输的实用化量子中继器。