中新社合肥5月16日電 (記者 吳蘭)記者16日從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉、包小輝、張強等近日構建了國際首個基于糾纏的城域三節(jié)點量子網(wǎng)絡，該工作使得現(xiàn)實量子糾纏網(wǎng)絡的距離由以往的幾十米提升至幾十公里，整整提升了三個數(shù)量級。
相關研究成果于5月15日在線發(fā)表在國際學術期刊《自然》(Nature)雜志上。該項研究為后續(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)絡應用奠定了科學與技術基礎。
通過量子態(tài)的遠程傳輸來構建量子網(wǎng)絡是大尺度量子信息處理的基本要素?；诹孔泳W(wǎng)絡，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，構成未來“量子互聯(lián)網(wǎng)”的技術基礎。目前，基于單光子傳輸?shù)牧孔用荑€網(wǎng)絡已發(fā)展成熟，而面向分布式量子計算等進一步量子網(wǎng)絡應用，需要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。
近年來，中國科學技術大學潘建偉團隊在量子領域取得諸多重要進展。例如，在量子存儲網(wǎng)絡方向，該團隊于2020年在實驗室內(nèi)，成功在兩個由50公里長光纖連接的量子存儲器間實現(xiàn)雙節(jié)點的量子糾纏。
為在遠距離分離的獨立量子存儲器間建立糾纏，主要挑戰(zhàn)在于如何控制單光子相位。基于此前在糾纏速率等方面的研究優(yōu)勢，研究團隊設計并發(fā)展了一套非常精巧的相位控制方案，成功實現(xiàn)了相距十幾公里遠的量子存儲器之間的糾纏，并以此為基礎，構建了國際上首個城域三節(jié)點量子糾纏網(wǎng)絡。
《自然》雜志也在同一期發(fā)表了美國哈佛大學Lukin團隊的相關實驗進展，該團隊首次在SiV色心體系實現(xiàn)了雙節(jié)點遠距離糾纏。二者相比，中國科學技術大學成果在糾纏效率方面有明顯優(yōu)勢。(完)