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我国量子网络研究获突破 实现基于冷原子的多节点量子存储网络

2019-01-30 08:53:00    来源:人民日报    编辑:野子    浏览量:

  中国科学技术大学潘建伟、包小辉研究团队在量子网络研究方面取得重要进展,成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。

  该成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上,被审稿人称赞为“多节点量子网络的里程碑”。

  据潘建伟介绍,量子网络可分为量子密钥网络、量子存储网络、量子计算网络3个阶段。量子存储网络是量子密钥网络的下一阶段,量子态可在每一个节点存储在量子存储器内,能够在适当的时候按需读出。因此,基于量子存储网络可以进行更为高级的量子信息任务。

  量子密钥网络已较为成熟,目前正在进入规模化应用,如我国已经建成的量子保密通信京沪干线等。在量子存储网络方向,当前的主要目标是拓展节点数目、增加节点间的距离。

  包小辉说,构建量子存储网络的基本资源是光与原子间的量子纠缠,纠缠的亮度及品质直接决定了量子网络的尺度与规模。为提升纠缠亮度,研究团队采用环形腔增强技术来增加单光子与原子系综间耦合,使得纠缠制备效率大幅提升。为提升纠缠品质,团队采用高阶模式锁腔、自滤波等技术,使得杂散背景光子得到很好抑制。两者相结合,在维持纠缠品质不变的情况下,纠缠源的亮度比以往双节点实验中提升了一个数量级以上。(赵永新、杨保国)


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