中國科大構(gòu)建國際首個基于糾纏的城域量子網(wǎng)絡(luò)

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、包小輝、張強等首次采用單光子干涉在獨立存儲節(jié)點間建立糾纏，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了國際首個基于糾纏的城域三節(jié)點量子網(wǎng)絡(luò)。該工作使得現(xiàn)實量子糾纏網(wǎng)絡(luò)的距離由以往的幾十米整整提升了三個數(shù)量級至幾十公里，為后續(xù)開展盲量子計算、分布式量子計算、量子增強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)。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。 ]=A=VH&  
通過量子態(tài)的遠程傳輸來構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)是大尺度量子信息處理的基本要素�；�于量子網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)廣域量子密鑰分發(fā)以及分布式量子計算和量子傳感，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算、分布式量子傳感等進一步量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，需要采用量子中繼技術(shù)在遠距離量子存儲器間構(gòu)建量子糾纏，在此基礎(chǔ)上通過廣域量子隱形傳態(tài)將各個量子信息處理節(jié)點連接起來。 yVe<[!hJ  
在量子隱形傳態(tài)方面，中國科大潘建偉團隊一直處于國際領(lǐng)先水平，先后實現(xiàn)了多終端 [Nature 430, 54 (2004)]、多體 [Nature Physics 2, 678 (2006)]以及多自由度 [Nature 516, 518 (2015)]的量子隱形傳態(tài)，為實現(xiàn)量子信息在量子網(wǎng)絡(luò)中的傳輸途徑奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。在量子存儲與量子中繼方面，研究團隊長期開展了相關(guān)研究。團隊在國際上率先實現(xiàn)了具有存儲功能的穩(wěn)定量子中繼節(jié)點 [Nature 454, 1098 (2008)]；為提升存儲壽命、讀出效率、糾纏制備概率等關(guān)鍵指標(biāo)，團隊發(fā)展了三維光晶格冷原子量子存儲、環(huán)形腔增強光與原子相互作用、里德堡阻塞抑制高階激發(fā)等多項關(guān)鍵技術(shù)，不僅實現(xiàn)了綜合性能最優(yōu)的冷原子量子存儲器 [Nature Photonics 10, 381 (2016)]，還實現(xiàn)了確定性的光與原子糾纏制備 [Phys. Rev. Lett. 128, 060502 (2022)]。 6d~[M