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中國科大構(gòu)建出國際首個(gè)基于糾纏的城域量子網(wǎng)絡(luò),效率遠(yuǎn)超美國哈佛同期《自然》刊登成果

2024年5月16日 09:20  IT之家  

5 月 16 日消息,通過量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸來構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)是大尺度量子信息處理的基本要素;诹孔泳W(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)廣域量子密鑰分發(fā)以及分布式量子計(jì)算和量子傳感,構(gòu)成未來“量子互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)基礎(chǔ)。

目前,基于單光子傳輸?shù)牧孔用荑網(wǎng)絡(luò)已發(fā)展成熟,而面向分布式量子計(jì)算、分布式量子傳感等進(jìn)一步量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,需要采用量子中繼技術(shù)在遠(yuǎn)距離量子存儲(chǔ)器間構(gòu)建量子糾纏,在此基礎(chǔ)上通過廣域量子隱形傳態(tài)將各個(gè)量子信息處理節(jié)點(diǎn)連接起來。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布,該校潘建偉、包小輝、張強(qiáng)等科研人員首次采用單光子干涉在獨(dú)立存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)間建立糾纏,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了國際首個(gè)基于糾纏的城域三節(jié)點(diǎn)量子網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)可以在任意兩個(gè)量子存儲(chǔ)器節(jié)點(diǎn)間建立糾纏。

官方指出,該工作使得現(xiàn)實(shí)量子糾纏網(wǎng)絡(luò)的距離由以往的幾十米整整提升了三個(gè)數(shù)量級(jí)至幾十公里,為后續(xù)開展盲量子計(jì)算、分布式量子計(jì)算、量子增強(qiáng)長基線干涉等量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用奠定了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

▲ 實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)布局示意圖。其中 Alice 節(jié)點(diǎn)位于中國科大東區(qū)、Bob 節(jié)點(diǎn)位于合肥創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園、Charlie 節(jié)點(diǎn)位于安徽光機(jī)所。

相關(guān)研究成果于 5 月 15 日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。此外,《自然》雜志也在同一期發(fā)表了美國哈佛大學(xué) Lukin 團(tuán)隊(duì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展,該團(tuán)隊(duì)首次在 SiV 色心體系實(shí)現(xiàn)了雙節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)距離糾纏。二者相比,中國科大成果在糾纏效率方面有明顯優(yōu)勢,比哈佛大學(xué)的工作高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。

編 輯:章芳
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