我國學者研究“多節點量子網絡”取得基礎性突破

新華社合肥1月28日電 近期，中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉、教授包小輝等人研究量子網絡取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子記憶體糾纏起來，為構建多節點、遠距離的量子網絡奠定了基礎。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果，審稿人認為這是“多節點量子網絡研究的里程碑”。

與現有的電子電腦網絡相對應，量子網絡指的是遠程量子處理器間的互聯互通，按發展程度可分為量子密鑰網絡、量子存儲網絡、量子計算網絡三個階段。

由於量子網絡的重要應用價值，國際科技競爭非常激烈。目前量子密鑰網絡已較為成熟，正在進入規模化應用，如我國已經建成的量子保密通信“京滬乾線”。在下一階段的量子存儲網絡方面，當前的主要科研目標是拓展節點數目、增加節點間距離。

構建量子存儲網絡的基本資源是光與原子間的量子糾纏，糾纏的亮度及品質決定了量子網絡的尺度與規模。

以高亮度光與原子糾纏為基礎，研究人員通過製備多對糾纏，用3光子干涉成功地將3個原子系綜量子記憶體糾纏起來。

實驗中的3個量子記憶體位於兩間獨立的實驗室裡，二者之間由18米的單模光纖相連。研究人員介紹，結合相關新型存儲和糾纏技術，他們未來有望進一步增加節點數目；採用量子頻率轉換技術將原子波長轉換至通信波段，也有望大幅擴展節點間的距離。