我國量子網絡研究獲突破

2019-01-30 10:39

   本報北京1月29日電  (趙永新、楊保國)中國科學技術大學潘建偉、包小輝研究團隊在量子網絡研究方面取得重要進展,成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來,為構建多節點、遠距離的量子網絡奠定了基礎。

  該成果日前發表在國際權威學術期刊《自然·光子學》上,被審稿人稱贊為“多節點量子網絡的里程碑”。

  據潘建偉介紹,量子網絡可分為量子密鑰網絡、量子存儲網絡、量子計算網絡3個階段。量子存儲網絡是量子密鑰網絡的下一階段,量子態可在每一個節點存儲在量子存儲器內,能夠在適當的時候按需讀出。因此,基于量子存儲網絡可以進行更為高級的量子信息任務。

  量子密鑰網絡已較為成熟,目前正在進入規模化應用,如我國已經建成的量子保密通信京滬干線等。在量子存儲網絡方向,當前的主要目標是拓展節點數目、增加節點間的距離。

  包小輝說,構建量子存儲網絡的基本資源是光與原子間的量子糾纏,糾纏的亮度及品質直接決定了量子網絡的尺度與規模。為提升糾纏亮度,研究團隊采用環形腔增強技術來增加單光子與原子系綜間耦合,使得糾纏制備效率大幅提升。為提升糾纏品質,團隊采用高階模式鎖腔、自濾波等技術,使得雜散背景光子得到很好抑制。兩者相結合,在維持糾纏品質不變的情況下,糾纏源的亮度比以往雙節點實驗中提升了一個數量級以上。

 
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