中國科大首次實現全光量子中繼

IT之家7月2日消息 根據中國科學技術大學的官方報道，中國科學技術大學教授潘建偉以及陳宇翱、徐飛虎等在國際上首次實驗實現全光量子中繼器的原理性驗證，為構建遠距離光纖量子網路開闢了新途徑。該成果於近日在國際學術期刊《自然-光子學》上在線發表。

據介紹，在遠距離量子通信的過程中，信道傳遞的量子態往往隨著通信距離的增加而指數減少，這極大地限制了量子通信的有效傳輸距離。如何實現遠距離量子通信一直以來都是國際研究的熱點。目前主要有兩種解決方案。其一是在幾乎真空、量子信號損耗極小的外太空，利用衛星擴展量子通信距離；我國於2016年成功發射了國際首顆量子科學實驗衛星「墨子號」，成功驗證了這一方案的可行性。其二是在光纖網路中使用量子中繼器，將一段長距離光纖信道分割成多段距離比較短的信道，使得量子信號不再隨距離的增加而指數衰減，從而擴展量子通信距離。

據悉，量子中繼的基本原理是採用分段糾纏分發與糾纏交換相結合來拓展通信距離，其核心是量子存儲技術，通過對光子比特進行緩存，可大幅提升糾纏連接效率。

量子中繼可以解決光子信號在光纖內指數衰減的重大難題，是未來實現超遠距離量子通信的重要途徑之一。為滿足遠距離量子中繼的實際需求，量子存儲器需要對單量子態進行長時間存儲且具備高讀出效率。

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