据新华社合肥5月7日电(记者何曦悦 戴威)记者从中国科学技术大学获悉,我国科研团队在安徽省合肥市成功建成“星汉二号”多模式量子中继网络,实现了14.5公里的物质纠缠,有望成为未来量子网络的根本性技术路线。相关成果于5月7日在线发表在国际学术期刊《自然·光子学》。
量子中继是构建未来量子互联网的关键技术。此前,量子中继协议主要分为单光子干涉和双光子干涉两类。单光子干涉仅需在中间站探测到一个光子,速率较高,但对信道相位抖动敏感,保真度受限;而双光子干涉需同时探测到一对光子,保真度高但速率低。速率与保真度之间的权衡,成为制约量子中继性能与应用的根本矛盾。
为解决这一两难困境,中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权、黄运锋等人原创性提出了基于时间测量的多模式量子中继方案,不再要求一对光子同时到达中间站点,而是允许它们“一先一后”到达,通过精确测量其时间差来预报纠缠,并借助多模式量子存储实现任意延时纠缠光子的按需读取。
团队在合肥市建立了“星汉二号”多模式量子中继网络,这一系统纠缠保真度达78.6%,两个量子存储器的直线距离为14.5公里。