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中國首次實現基于冷原子的多節(jié)點量子存儲網絡
關鍵字: 量子通信1月25日，觀察者網從中國科技大學獲悉，該校潘建偉、包小輝等研究團隊，成功地利用多光子干涉，將分離的三個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構建多節(jié)點、遠距離的量子網絡奠定了基礎。成果1月21日發(fā)表在國際權威學術期刊《自然?光子學》上，被審稿人稱贊為“多節(jié)點量子網絡的里程碑”。
量子網絡指的是遠程量子處理器間的互聯互通。按照其發(fā)展程度，可分為量子密鑰網絡、量子存儲網絡、量子計算網絡三個階段。量子存儲網絡是量子密鑰網絡的下一階段。在每個節(jié)點，量子態(tài)存儲在量子存儲器內，能夠在適當的時候按需讀出。因此基于量子存儲網絡可以進行更高級的量子信息任務，如進行量子態(tài)隱形傳輸、分布式量子計算等。
實驗裝置圖
量子存儲網絡當前的主要目標是拓展節(jié)點數目、增加節(jié)點間的距離。構建量子存儲網絡的基本資源是光與原子間的量子糾纏。糾纏的亮度及品質直接決定了量子網絡的尺度與規(guī)模。為提升糾纏亮度，潘建偉、包小輝研究組采用環(huán)形腔增強技術來增加單光子與原子系綜間耦合，進而使得糾纏制備效率大幅提升。為提升糾纏品質，該團隊采用高階模式鎖腔、自濾波等技術，使得雜散背景光子得到很好抑制。兩者相結合，在維持糾纏品質不變的情況下，糾纏源的亮度比以往雙節(jié)點實驗中提升了一個數量級以上。以高亮度光與原子糾纏為基礎，該研究組通過制備多對糾纏，并通過三光子干涉成功地將三個原子系綜量子存儲器糾纏起來。
研究人員表示，今后將有望對節(jié)點數目進一步拓展；采用量子頻率轉換技術將原子波長轉換至通信波段，也將有望對節(jié)點間的距離進行大幅拓展。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41566-018-0342-x
標簽 量子計算機- 原標題：我首次實現基于冷原子的多節(jié)點量子存儲網絡
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- 責任編輯:呂棟
- 最后更新: 2019-01-26 15:33:06
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