更新时间:2022-06-28 22:41
量子中继可以解决光子信号在光纤内指数衰减的重大难题,是未来实现超远距离量子通信的重要途径之一。为满足远距离量子中继的实际需求,量子存储器需要对单量子态进行长时间存储且具备高读出效率。
新华社伦敦2月12日电(记者张家伟)中国研究团队12日在英国《自然》杂志发表新论文介绍,他们成功在两个由50公里长光纤连接的量子存储器间实现量子纠缠,为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。
研究负责人之一、中国科学技术大学的潘建伟教授告诉新华社记者:“要拓展量子通信的距离,一个方法是将点对点传输改为分段传输,并采用量子中继技术进行级联,即将整个通信线路分几段,每段损耗都较小,再通过量子中继器将这几段连接起来,这使得构建全量子网络成为可能。” 然而,受限于光与原子纠缠亮度低等技术瓶颈,此前最远光纤量子中继仅为公里量级。为实现远距离量子存储器间的连接,团队克服了多项技术挑战。例如,他们自主研发了周期极化铌酸锂波导,通过非线性差频过程,将存储器的光波长由近红外转换至通信波段,经过50公里的光纤仅衰减至百分之一以上,效率相比之前提升了16个数量级。 潘建伟说:“作为原理性验证,这个实验中的两个量子存储器是在同一实验室内,通过50公里长的光纤盘连接;下一步要在空间真正分离的系统中开展研究,推动这项技术的实际应用。”