《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中科大郭光燦院士團(tuán)隊首次實現(xiàn)多模式量子中繼

2021-06-04
來源:互聯(lián)網(wǎng)

  近期,,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊李傳鋒,、周宗權(quán)研究組,在國際上首次實現(xiàn)多模式復(fù)用的量子中繼基本鏈路,,如同“鵲橋”,,可將量子世界里天各一方的“牛郎織女”間的通信速率提升四倍。

  近年來,,國際科學(xué)界夢想著構(gòu)建全球性的量子通信網(wǎng),但一大技術(shù)難題是量子極易衰減,,在光纖中的傳輸距離只有百公里量級,。為此,科學(xué)家們提出量子中繼的思想,,即將遠(yuǎn)距離傳輸劃分為多個短距離,,中間用量子中繼連接,解決信號衰減問題,。

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  基于吸收型量子存儲器實現(xiàn)量子中繼的原理示意圖

  量子存儲器是量子中繼的核心器件,。“之前大家用的是發(fā)射型量子存儲器,,要么一次只能傳輸1個量子,,效率低,;要么一次傳輸多個量子,但精確率低,?!崩顐麂h教授說。

  據(jù)李傳鋒教授介紹,,他們團(tuán)隊一直致力于研究吸收型量子存儲器,,經(jīng)過3年多努力,近期在國際上首次成功使用吸收型量子存儲器,,演示了多模式復(fù)用的量子中繼基本鏈路,。

  這種量子存儲器可以一次捕獲并存儲4對糾纏量子,等于獲得了四倍加速的糾纏分發(fā)速率,,并且經(jīng)實驗驗證,,兩個節(jié)點之間的糾纏保真度超過80%。

  周宗權(quán)副教授將兩個分離的量子節(jié)點比喻為“牛郎”和“織女”,?!皩嶒炛校@伞汀椗柚孔又欣^這個‘鵲橋’,,可以在沒見面的情況下成功建立糾纏,,順利實現(xiàn)了通信?!彼f,。

  6月2日,國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了這項研究成果,。審稿人給予高度評價:“這個工作是對量子中繼器基本鏈路的一個非常直接和清晰的演示……這是一項重要成就,,將為接下來的研究奠定基礎(chǔ)?!?/p>

  據(jù)新華社報道,,李傳鋒教授說:“下一步,研究組將繼續(xù)提高量子存儲器的各項指標(biāo),,并采用確定性糾纏光源,,從而大幅提高糾纏分發(fā)的速率,努力實現(xiàn)超越光纖直接傳輸?shù)膶嵱没孔??!?/p>




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