IT之家1月27日消息 日前中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布消息稱，該校潘建偉團(tuán)隊(duì)日前在量子網(wǎng)絡(luò)研究方面取得重要進(jìn)展，該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了基于冷原子的多節(jié)點(diǎn)量子存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。
該團(tuán)隊(duì)成功利用多光子干涉將分離的三個(gè)冷原子量子存儲(chǔ)器糾纏起來，為構(gòu)建多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離的量子網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。目前這一研究成果已經(jīng)發(fā)表在權(quán)威學(xué)區(qū)期刊雜志《自然·光子學(xué)》上。該雜志審稿人稱這一發(fā)現(xiàn)為“多節(jié)點(diǎn)量子網(wǎng)絡(luò)的里程碑”。
▲實(shí)驗(yàn)裝置圖
據(jù)了解，量子網(wǎng)絡(luò)與是與經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)類似的遠(yuǎn)程量子處理器之間的互聯(lián)互通。量子存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)，量子態(tài)存儲(chǔ)在量子存儲(chǔ)器內(nèi)，能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候按需讀出。因此基于量子存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行更為高級(jí)的量子信息任務(wù)，如進(jìn)行量子態(tài)隱形傳輸、分布式量子計(jì)算等。
構(gòu)建量子存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的基本資源是光與原子間的量子糾纏。糾纏的亮度及品質(zhì)直接決定了量子網(wǎng)絡(luò)的尺度與規(guī)模。為提升糾纏亮度，潘建偉團(tuán)隊(duì)采用環(huán)形腔增強(qiáng)技術(shù)來增加單光子與原子系綜間耦合，進(jìn)而使得糾纏制備效率大幅提升。
為提升糾纏品質(zhì)，該團(tuán)隊(duì)采用高階模式鎖腔、自濾波等技術(shù)，使得雜散背景光子得到很好抑制。兩者相結(jié)合，在維持糾纏品質(zhì)不變的情況下，糾纏源的亮度比以往雙節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
通過以上兩個(gè)改進(jìn)，團(tuán)隊(duì)通過三光子干涉成功地將三個(gè)原子系綜量子存儲(chǔ)器糾纏起來。實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)量子存儲(chǔ)器位于兩間獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，二者間由18米單模光纖相連。研究人員表示，進(jìn)一步結(jié)合該團(tuán)隊(duì)之前實(shí)現(xiàn)的相關(guān)存儲(chǔ)和糾纏技術(shù)，將有望對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)目進(jìn)一步拓展；采用量子頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)將原子波長轉(zhuǎn)換至通信波段，也將有望對(duì)節(jié)點(diǎn)間的距離進(jìn)行大幅拓展。
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