中國首家網上媒體1995年1月12日創辦    2001版 2003版 2007版

1. 長按二維碼圖片,保存至手機掃描二維碼。

2. 使用微信打開此網頁,長按識別圖中二維碼。

中國科大首次實現全光量子中繼

發布時間:2019年07月02日 來源:中國科學技術大學 

中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳宇翱、徐飛虎等在國際上首次實驗實現全光量子中繼器的原理性驗證,為構建遠距離光纖量子網絡開辟了新途徑。該成果于近日在國際學術權威期刊《自然·光子學》上在線發表。

在遠距離量子通信的過程中,信道傳遞的量子態往往隨著通信距離的增加而指數減少,這極大地限制了量子通信的有效傳輸距離。如何實現遠距離量子通信一直以來都是國際研究的熱點。目前主要有兩種解決方案。其一是在幾乎真空,量子信號損耗極小的外太空,利用衛星擴展量子通信距離;我國于2016年成功發射了國際首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,成功驗證了這一方案的可行性。其二是在光纖網絡中使用量子中繼器,將一段長距離光纖信道分割成多段距離比較短的信道,使得量子信號不再隨距離的增加而指數衰減,從而擴展量子通信距離。

鑒于量子中繼器的重要科學和應用價值,國際上關于量子中繼器研究的競爭非常激烈。傳統量子中繼器需要基于糾纏交換、糾纏純化、量子存儲三個必不可少的技術。然而,目前的量子存儲性能有限,實現實用化量子中繼器還需假以時日。全光量子中繼方案在理論上可以實現無需量子存儲的量子中繼器,為利用量子中繼器實現遠距離光纖量子通信網絡提供了另一種原則上可行的方案。

圖1:實驗裝置圖

在該項工作中,研究團隊首先對原始的全光量子中繼方案進行改進,設計了實驗可行的方案。在該方案中,研究團隊使用了光子GHZ態和后選擇貝爾測量來實現不同信道間光子對的任意連接,從而有效地提升量子信道中糾纏態的分發成功概率。然后,研究團隊利用六個獨立的參量下轉換雙光子糾纏源,在實驗上成功地搭建了一個基于十二光子的全光量子中繼器,測試了該量子中繼器的各方面性能,并在實驗上驗證了其相比于糾纏交換方案的優勢。實驗結果顯示,全光量子中繼器可以有效提升量子態的傳輸速率,從而拓展量子通信的傳輸距離。

該項工作成功驗證了全光量子中繼器的可行性,在原理上使得量子存儲器不再是搭建量子中繼器的必要條件,為實用化量子中繼器的研究開辟了新途徑。

工作得到科技部、國家基金委、中科院和安徽省等部門的資助。

論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41566-019-0468-5


(合肥微尺度物質科學國家研究中心、中科院量子信息與量子科技創新研究院、科研部)


文章中觀點僅代表作者個人觀點,不代表本網站的觀點和看法。

神州學人雜志及神州學人網原創文章轉載說明:如需轉載,務必注明出處,違者本網將依法追究。

責任編輯:賈夢溪


相關新聞

更多>>精華內容

更多>>最新政策

Copyright?1995-2019 Chisa.edu.cn All Rights Reserved
編輯制作:神州學人編輯部 法律顧問:北京市法大律師事務所
備案編號:京ICP備05071141號-6 互聯網新聞信息服務許可證 1101083516
京公網安備 11010802027039號
違法和不良信息舉報郵箱:[email protected]
聯系電話:0086-10-82296680 傳真:0086-10-82296681
電子郵件:[email protected] 技術支持:中國教育和科研計算機網
三张牌扑克豪华版游戏 吉林快三精选计划 nba竞彩分析胜分差 锻造厂真的好赚钱 澳洲五分彩开奖 排列3 秒速时时彩预测 哈哈湖南麻将辅助作弊器 黑龙江36选7历史开奖结果查询 湖南快乐十分开奖图表 买大小单双彩票技巧 安徽25选5开奖视频 欢乐生肖彩票 广东快乐十分一定牛 重庆时时彩有什么技巧 pk10牛牛害人 卖淫赚钱吗