記者16日從中國科技大學獲悉，該校潘建偉、包小輝、張強等首次採用單光子乾涉在獨立儲存節點間建立糾纏，並以此為基礎建構了國際首個基於糾纏的城域三節點量子網路。這項工作使得現實量子糾纏網絡的距離整整由以往的幾十米提升至幾十千米，為後續開展盲量子計算、分散式量子計算、量子增強長基線乾涉等量子網路應用奠定了基礎。相關成果15日線上發表於國際學術期刊《自然》。
基於量子網絡，可以實現廣域量子金鑰分發以及分散式量子運算和量子感測，建構量子互聯網的技術基礎。目前，基於單光子傳輸的量子金鑰網路已發展成熟，而以分散式量子運算、分散式量子感測等的量子網路應用，需要採用量子中繼技術在遠距離量子記憶體間建構量子糾纏，再透過廣域量子隱形傳態將各個量子資訊處理節點連結起來。
獨立量子記憶體間建立遠距離糾纏的主要挑戰是，如何控制單光子相位。為解決這個難題，團隊設計並發展了一套非常精巧的相位控制方案，首先透過超穩腔穩頻來壓制控制雷射線寬，其次透過光鎖相環來建構讀寫雷射間的相位關聯，最後透過遠程分時相位比對來建構兩節點間的相位關聯。採用以上相位控制技術，並利用量子頻率轉換，團隊成功實現了相距十數千公尺遠的量子記憶體之間的糾纏。以此為基礎，研究團隊建構了國際上首個城域三節點量子糾纏網絡。此網路可在任兩個量子記憶體節點間建立糾纏。
審查者對該工作給予高度評價，認為"他們的成果開啟了量子互聯網研究的新篇章"，"為未來大規模量子網路鋪平了道路"。 （記者吳長鋒）
來源： 科技日報
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