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觀速訊丨首個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程量子中繼器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建

2023-05-25 07:04:15來源:科技日?qǐng)?bào)  


(資料圖)

科技日?qǐng)?bào)北京5月24日電 (記者張夢(mèng)然)奧地利因斯布魯克大學(xué)量子物理學(xué)研究團(tuán)隊(duì)已成功構(gòu)建了一個(gè)用于電信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)的量子中繼器節(jié)點(diǎn),并將量子信息傳輸數(shù)十公里。這個(gè)功能齊全的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是量子中繼器的核心部分,由兩個(gè)單一物質(zhì)系統(tǒng)組成,能夠以標(biāo)準(zhǔn)的光子產(chǎn)生糾纏電信網(wǎng)絡(luò)的頻率和糾纏交換操作。研究結(jié)果發(fā)表在新一期《物理評(píng)論快報(bào)》上。

量子網(wǎng)絡(luò)將量子處理器或量子傳感器相互連接起來。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間,量子信息由穿過光波導(dǎo)的光子交換。然而,在長(zhǎng)距離上,光子丟失的可能性急劇增加。

量子信息不能簡(jiǎn)單地被復(fù)制和放大,25年前,因斯布魯克大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提供了量子中繼器的藍(lán)圖。其擁有光物質(zhì)糾纏源和存儲(chǔ)器,以在獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)鏈路中產(chǎn)生糾纏,這些鏈路通過糾纏交換在它們之間連接,最終將糾纏分布在長(zhǎng)距離上。

新構(gòu)建的中繼器節(jié)點(diǎn)由光學(xué)諧振器內(nèi)的離子阱中捕獲的兩個(gè)鈣離子以及到電信波長(zhǎng)的單光子轉(zhuǎn)換組成。科學(xué)家們還展示了通過50公里長(zhǎng)的光纖傳輸量子信息,而量子中繼器恰好位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的中間位置。

研究人員還計(jì)算出這種設(shè)計(jì)的哪些改進(jìn)是必要的,以使傳輸超過800公里成為可能,從而將因斯布魯克和維也納連接起來。(來源:科技日?qǐng)?bào))

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