中国搭起量子鹊桥,通信速率可提升四倍
当两个量子产生"纠缠",一个变了,另一个也会瞬变,无论之间相隔多远——借助这种神奇的"量子纠缠"现象,人类可实现量子通信,但目前还面临很多挑战。近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组,在国际上首次实现多模式复用的量子中继基本链路,如同"鹊桥",可将量子世界里天各一方的"牛郎织女"间的通信速率提升四倍。
近年来,国际科学界都在梦想着构建全球性的量子通信网,但一大技术难题就是量子极易衰减,在光纤中的传输距离只有百公里量级。为此,科学家们提出量子中继的构想,即将远距离传输划分为多个短距离,中间用量子中继连接,解决信号衰减问题。
量子存储器是量子中继的核心器件,李传锋教授团队正是一直致力于研究吸收型量子存储器。经过3年多努力,近期他们在国际上首次成功使用吸收型量子存储器,演示了多模式复用的量子中继基本链路。
这种量子存储器可以一次捕获并存储4对纠缠量子,等于获得了四倍加速的纠缠分发速率,并且经实验验证,两个节点之间的纠缠保真度超过80%。
周宗权副教授将两个分离的量子节点比喻为"牛郎"和"织女"。"实验中,‘牛郎’和‘织女’借助量子中继这个‘鹊桥’,可以在没见面的情况下成功建立‘纠缠’,顺利实现通信。"他说。
6月2日,国际权威学术期刊《自然》发表了这项研究成果。这项研究为建设高速率、大尺度的量子网络,提供了全新实现方案。
(徐海涛)
作者:徐海涛
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