我國學者研究“多節(jié)點量子網(wǎng)絡”取得基礎(chǔ)性突破

新華社合肥1月28日電（記者 徐海濤）近期，中科院院士、中國科學技術(shù)大學教授潘建偉、教授包小輝等人研究量子網(wǎng)絡取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構(gòu)建多節(jié)點、遠距離的量子網(wǎng)絡奠定了基礎(chǔ)。國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然·光子學》日前發(fā)表了該成果，審稿人認為這是“多節(jié)點量子網(wǎng)絡研究的里程碑”。

與現(xiàn)有的電子計算機網(wǎng)絡相對應，量子網(wǎng)絡指的是遠程量子處理器間的互聯(lián)互通，按發(fā)展程度可分為量子密鑰網(wǎng)絡、量子存儲網(wǎng)絡、量子計算網(wǎng)絡三個階段。

由于量子網(wǎng)絡的重要應用價值，國際科技競爭非常激烈。目前量子密鑰網(wǎng)絡已較為成熟，正在進入規(guī)?；瘧?，如我國已經(jīng)建成的量子保密通信“京滬干線”。在下一階段的量子存儲網(wǎng)絡方面，當前的主要科研目標是拓展節(jié)點數(shù)目、增加節(jié)點間距離。

構(gòu)建量子存儲網(wǎng)絡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)決定了量子網(wǎng)絡的尺度與規(guī)模。

以高亮度光與原子糾纏為基礎(chǔ)，研究人員通過制備多對糾纏，用3光子干涉成功地將3個原子系綜量子存儲器糾纏起來。

實驗中的3個量子存儲器位于兩間獨立的實驗室里，二者之間由18米的單模光纖相連。研究人員介紹，結(jié)合相關(guān)新型存儲和糾纏技術(shù)，他們未來有望進一步增加節(jié)點數(shù)目；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，也有望大幅擴展節(jié)點間的距離。