5 月 16 日消息，通過量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸來構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)是大尺度量子信息處理的基本要素。基于量子網(wǎng)絡(luò)，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(chǔ)。

目前，基于單光子傳輸?shù)牧孔用荑€網(wǎng)絡(luò)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(jìn)一步量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，需要采用量子中繼技術(shù)在遠(yuǎn)距離量子存儲器間構(gòu)建量子糾纏，在此基礎(chǔ)上通過廣域量子隱形傳態(tài)將各個量子信息處理節(jié)點(diǎn)連接起來。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布，該校潘建偉、包小輝、張強(qiáng)等科研人員首次采用單光子干涉在獨(dú)立存儲節(jié)點(diǎn)間建立糾纏，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了國際首個基于糾纏的城域三節(jié)點(diǎn)量子網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以在任意兩個量子存儲器節(jié)點(diǎn)間建立糾纏。

官方指出，該工作使得現(xiàn)實量子糾纏網(wǎng)絡(luò)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(qiáng)長基線干涉等量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用奠定了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

▲ 實驗節(jié)點(diǎn)布局示意圖。其中 Alice 節(jié)點(diǎn)位于中國科大東區(qū)、Bob 節(jié)點(diǎn)位于合肥創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園、Charlie 節(jié)點(diǎn)位于安徽光機(jī)所。

相關(guān)研究成果于 5 月 15 日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上（附 DOI:10.1038/s41586-024-07308-0）。此外，《自然》雜志也在同一期發(fā)表了美國哈佛大學(xué) Lukin 團(tuán)隊的相關(guān)實驗進(jìn)展，該團(tuán)隊首次在 SiV 色心體系實現(xiàn)了雙節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)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(xué)的工作高兩個數(shù)量級以上。