國際首個！中國科大構(gòu)建出基于糾纏的城域量子網(wǎng)絡

5月16日消息，據(jù)中國科學技術(shù)大學官網(wǎng)發(fā)文，該校潘建偉、包小輝、張強等首次采用單光子干涉在獨立存儲節(jié)點間建立糾纏，并以此為基礎構(gòu)建了國際首個基于糾纏的城域三節(jié)點量子網(wǎng)絡。

據(jù)悉，該研究使得現(xiàn)實量子糾纏網(wǎng)絡的距離由以往的幾十米整整提升了三個數(shù)量級至幾十公里，為后續(xù)開展盲量子計算、分布式量子計算、量子增強長基線干涉等量子網(wǎng)絡應用奠定了科學與技術(shù)基礎。

通過量子態(tài)的遠程傳輸來構(gòu)建量子網(wǎng)絡是大尺度量子信息處理的基本要素。基于量子網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)廣域量子密鑰分發(fā)以及分布式量子計算和量子傳感，構(gòu)成未來“量子互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)基礎。

目前，基于單光子傳輸?shù)牧孔用荑€網(wǎng)絡已發(fā)展成熟，而面向分布式量子計算、分布式量子傳感等進一步量子網(wǎng)絡應用，需要采用量子中繼技術(shù)在遠距離量子存儲器間構(gòu)建量子糾纏，在此基礎上通過廣域量子隱形傳態(tài)將各個量子信息處理節(jié)點連接起來。

新研究使得現(xiàn)實量子糾纏網(wǎng)絡的距離由幾十米提升至幾十公里，為后續(xù)開展分布式量子計算、分布式量子傳感等量子網(wǎng)絡應用奠定基礎，該研究是國際首個城域多節(jié)點量子網(wǎng)絡實驗。

《自然》雜志也在同一期發(fā)表了美國哈佛大學Lukin團隊的相關(guān)實驗進展，該團隊首次在SiV色心體系實現(xiàn)了雙節(jié)點遠距離糾纏。二者相比，中國科大成果在糾纏效率方面有明顯優(yōu)勢，比哈佛大學的研究高兩個數(shù)量級以上。