中新社合肥5月16日電 (記者 吳蘭)記者16日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉、包小輝、張強等近日構(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提升至幾十公里，整整提升了三個數(shù)量級。
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》(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(luò)應(yīng)用奠定了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。
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。基于量子網(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等進一步量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團隊在量子領(lǐng)域取得諸多重要進展。例如，在量子存儲網(wǎng)絡(luò)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�；诖饲霸诩m纏速率等方面的研究優(yōu)勢，研究團隊設(shè)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(chǔ)，構(gòu)建了國際上首個城域三節(jié)點量子糾纏網(wǎng)絡(luò)。
《自然》雜志也在同一期發(fā)表了美國哈佛大學(xué)Lukin團隊的相關(guān)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(xué)技術(shù)大學(xué)成果在糾纏效率方面有明顯優(yōu)勢。(完)