中国科大郭光灿院士首次实现两个吸收型量子存储器之间可预报量子

IT老大 6 月 3 日信息 从中国科大获知，中国科大郭光灿工程院院士精英团队在量子储存和量子中继行业获得重大突破。该精英团队李传锋、周宗权课题组运用固体量子存储器和外接纠缠灯源，初次完成2个消化吸收型量子存储器中间的可气象预报量子纠缠，演试了多方式量子中继。

IT老大掌握到，该成效 6 月 2 日 23 点线上发布在国际性知名学术刊物《自然》上。

▲根据消化吸收型量子存储器完成量子中继的基本原理平面图 | 彩色图库：中国科大

据了解，因为单光子在光纤传输激光焊接中的指数级耗损难题，量子态在光纤线中传送的间距被限定在一百公里数量级。为了更好地创建起全国各地甚至全世界的量子互联网，必须选用量子中继计划方案。其理论依据是把程增强纠缠传送的任务分解为两段短路线的基本上链接，在基本上链接上创建量子存储器中间的可气象预报纠缠，随后运用纠缠交换技术把量子纠缠拓展至总体目标间距。

国际性上现有的量子中继基本上链接均根据发送型量子存储器搭建，其纠缠光子是由存储器自身发送出去的。这类构架无法另外适用可预测性光子发送和多方式复用储存，从源头上限定了纠缠派发的速度。基础理论研究表明，根据消化吸收型量子存储器的量子中继构架能够处理这一难题。这一构架把量子存储器和量子灯源分离出来起来，所以能另外兼容可预测性光子源和多方式复用，是现阶段理论上通讯速度最佳的量子中继计划方案。

李传锋、周宗权课题组长期性从业根据希土正离子掺杂晶体的固体量子存储器的科学研究，近十年持续提高固体量子储存的性能参数以达到量子中继的技术性要求，包含使储存高保真达 99.9%、方式数达 100 个、光存储使用寿命达 1 钟头等。在本试验中，课题组根据参数下变换技术性制取了两个纠缠灯源，并根据独创性的“三明治”构造制取了两个固体量子存储器。每对纠缠光子中的一个光子被三明治型量子存储器所储存，而每对纠缠光子中的另一个光子被另外传送至正中间网站开展小熊态检测。一次取得成功的小熊态检测会进行一次取得成功的纠缠互换实际操作，促使2个室内空间分离出来 3.5 米的固体量子存储器中间创建起量子纠缠，虽然这两个存储器沒有产生一切立即的相互影响。量子中继基本上链接的演试试验中完成了 4 个時间方式的复用，促使纠缠派发的速度提高了 4 倍，评测的纠缠高保真做到了 80.4%。该工作中确认了根据消化吸收型量子储存搭建量子中继的可行性分析，并初次呈现了多方式复用在量子中继中的加快功效。该成效为量子中继的发展趋势科学研究开辟了一个行得通的方位，为产品化快速量子互联网的搭建奠定基础。

▲试验设备图 | 彩色图库：中国科大

毕业论文连接： https://www.nature.com/articles/s41586-021-03505-3