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中国首次实现基于冷原子的多节点量子存储网

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来源: 作者: 2019-05-17 00:33:07

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1月25日,观察者从中国科技大学获悉,该校潘建伟、包小辉等研究团队,成功地利用多光子干涉,将分离的三个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子络奠定了基础。成果1月21日发表在国际权威学术期刊《自然•光子学》上,被审稿人称赞为“多节点量子络的里程碑”。 量子络指的是远程量子处理器间的互联互通。按照其发展程度,可分为量子密钥络、量子存储络、量子计算络三个阶段。量子存储络是量子密钥络的下一阶段。在每一个节点,量子态存储在量子存储器内,能够在适当的时候按需读出。因此基于量子存储络可以进行更高级的量子信息任务,如进行量子态隐形传输、分布式量子计算等。 实验装置图 量子存储络当前的主要目标是拓展节点数目、增加节点间的距离。构建量子存储络的基本资源是光与原子间的量子纠缠。纠缠的亮度及品质直接决定了量子络的尺度与规模。为提升纠缠亮度,潘建伟、包小辉研究组采用环形腔增强技术来增加单光子与原子系综间耦合,进而使得纠缠制备效率大幅提升。为提升纠缠品质三部委下发节能补贴细则加速太阳能行业洗牌
,该团队采用高阶模式锁腔、自滤波等技术,使得杂散背景光子得到很好抑制。二者相结合,在维持纠缠品质不变的情况下,纠缠源的亮度比以往双节点实验中提升了一个数量级以上。以高亮度光与原子纠缠为基础,该研究组通过制备多对纠缠,并通过三光子干涉成功地将三个原子系综量子存储器纠缠起来。 研究人员表示,今后将有望对节点数目进一步拓展;采取量子频率转换技术将原子波长转换至通讯波段,也将有望对节点间的距离进行大幅拓展。 相关论文信息:

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