量子网络研究取得重要进展：中国科大首次实现全光量子中继

APP下载

扫一扫

下载观察者APP

量子网络研究取得重要进展：中国科大首次实现全光量子中继

分享到：

2019-07-04 07:00:14 字号：A- A A+ 来源：观察者网

关键字:

（观察者网讯）据观察者网从中国科学技术大学量子物理与量子信息研究部网站获悉，中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈宇翱、徐飞虎等在国际上首次实验实现全光量子中继器的原理性验证，为构建远距离光纤量子网络开辟了新途径。该成果于近日在国际学术权威期刊《自然·光子学》上在线发表。

在远距离量子通信的过程中，信道传递的量子态往往随着通信距离的增加而指数减少，这极大地限制了量子通信的有效传输距离。如何实现远距离量子通信一直以来都是国际研究的热点。目前主要有两种解决方案。其一是在几乎真空，量子信号损耗极小的外太空，利用卫星扩展量子通信距离；我国于2016年成功发射了国际首颗量子科学实验卫星“墨子号”，成功验证了这一方案的可行性。其二是在光纤网络中使用量子中继器，将一段长距离光纤信道分割成多段距离比较短的信道，使得量子信号不再随距离的增加而指数衰减，从而扩展量子通信距离。

鉴于量子中继器的重要科学和应用价值，国际上关于量子中继器研究的竞争非常激烈。传统量子中继器需要基于纠缠交换、纠缠纯化、量子存储三个必不可少的技术。然而，目前的量子存储性能有限，实现实用化量子中继器还需假以时日。全光量子中继方案在理论上可以实现无需量子存储的量子中继器，为利用量子中继器实现远距离光纤量子通信网络提供了另一种原则上可行的方案。

实验装置图

在该项工作中，研究团队首先对原始的全光量子中继方案进行改进，设计了实验可行的方案。在该方案中，研究团队使用了光子GHZ态和后选择贝尔测量来实现不同信道间光子对的任意连接，从而有效地提升量子信道中纠缠态的分发成功概率。然后，研究团队利用六个独立的参量下转换双光子纠缠源，在实验上成功地搭建了一个基于十二光子的全光量子中继器，测试了该量子中继器的各方面性能，并在实验上验证了其相比于纠缠交换方案的优势。实验结果显示，全光量子中继器可以有效提升量子态的传输速率，从而拓展量子通信的传输距离。

该项工作成功验证了全光量子中继器的可行性，在原理上使得量子存储器不再是搭建量子中继器的必要条件，为实用化量子中继器的研究开辟了新途径。
标签量子量子科学
- 责任编辑:于文凯
- 最后更新: 2019-07-04 07:46:15
- 羊八井！白盒子！发现迄今最高能量的宇宙伽马射线
  
  2019-07-03 22:28 科技前沿
- 马来电商：若以后华为不能用谷歌，全额退款
  
  2019-07-03 20:27 华为
- 年轻人的第一份快递？小米注册多个“小米快递”商标
  
  2019-07-03 14:27 大公司
- 三星否认在印度裁员1000人：今年还会继续招聘
  
  2019-07-03 08:39 手机
- 中国农科院：基因编辑助大豆在南方丰产
  
  2019-07-03 07:44
- 国内首个无人机机载下投探空系统将投入台风探测
  
  2019-07-02 20:27 中国精造
- 三星CEO：折叠屏手机还没准备好就推出了，很尴尬
  
  2019-07-02 10:53 手机
- 荣耀9X官宣7月23日发布搭载7nm麒麟810芯片
  
  2019-07-02 10:28 手机
- 荷兰5G安全建议提交议会，或不事先排除华为
  
  2019-07-02 10:16 华为
- 被指数十篇论文造假李兆申院士回应
  
  2019-07-02 06:49
- 潘建伟及其同事在量子网络研究中取得重要进展
  
  2019-07-01 15:10 科技前沿
- 中国自主研制光电倍增管探索微观粒子不再受制于人
  
  2019-07-01 09:46 科技前沿
- 小米：CC9 Mimoji没有抄袭iPhone 将追究造谣者
  
  2019-07-01 09:36 手机
- 芯片为何成了“国人之痛”？专家详解背后原因
  
  2019-06-30 18:57
- 毫米波技术专家孙忠良逝世，共和国今年已痛别15位院士
  
  2019-06-30 07:02
- 高盛正加紧研发数字货币
  
  2019-06-29 14:02 大公司
- 中美元首同意重启磋商，美方不再加征新关税
  
  2019-06-29 12:32 G20
- 首款基于龙芯芯片的国产域名服务器发布
  
  2019-06-29 07:18
- 美国还真是帮华为打了一波“免费广告”
  
  2019-06-28 23:00 华为
- 联通核心网集采“大单”公布：华为中兴爱立信中标
  
  2019-06-28 21:50
搜索

   观察者头条查看全部

“终于从中国借到了月壤，NASA却…” 评论 48

“加州不是美国，我们对中国伸出开放之手” 评论 150

刚签完乌克兰矿产协议，美国又要对俄罗斯动手了？评论 150

砍1630亿美元！但“马斯克和SpaceX是赢家” 评论 92

“特朗普的黄金时代需要工厂，但工厂离不开中国机器” 评论 63

   风闻 · 24小时最热查看全部

   最新视频查看全部
最新闻 Hot
快讯

量子网络研究取得重要进展：中国科大首次实现全光量子中继

羊八井！白盒子！发现迄今最高能量的宇宙伽马射线

马来电商：若以后华为不能用谷歌，全额退款

年轻人的第一份快递？小米注册多个“小米快递”商标

三星否认在印度裁员1000人：今年还会继续招聘

中国农科院：基因编辑助大豆在南方丰产

国内首个无人机机载下投探空系统将投入台风探测

三星CEO：折叠屏手机还没准备好就推出了，很尴尬

荣耀9X官宣7月23日发布搭载7nm麒麟810芯片

荷兰5G安全建议提交议会，或不事先排除华为

被指数十篇论文造假李兆申院士回应

潘建伟及其同事在量子网络研究中取得重要进展

中国自主研制光电倍增管探索微观粒子不再受制于人

小米：CC9 Mimoji没有抄袭iPhone 将追究造谣者

芯片为何成了“国人之痛”？专家详解背后原因

毫米波技术专家孙忠良逝世，共和国今年已痛别15位院士

高盛正加紧研发数字货币

中美元首同意重启磋商，美方不再加征新关税

首款基于龙芯芯片的国产域名服务器发布

美国还真是帮华为打了一波“免费广告”

联通核心网集采“大单”公布：华为中兴爱立信中标

“终于从中国借到了月壤，NASA却…”

阿尔巴尼斯成功连任，“特朗普因素成幕后推手”

鲁比奥“对线”德国外交部

突感身体不适，武契奇中断访美行程

局势再升级！印度发布禁令

“加州不是美国，我们对中国伸出开放之手”

美国糊弄人，日本拆台：不可接受

刚签完乌克兰矿产协议，美国又要对俄罗斯动手了？

马哈蒂尔：美帝国走向末路，拦不住中国

数千美情报人员将被裁撤，美媒炒：他们“反水”中俄怎么办

5年来首次，香港金管局买入美元以稳定汇率

特朗普下手，英伟达对华“特供版”要改

中国人寿通过议案，险资有望加入债券“南向通”

美防长命令双航母战斗群继续留在中东

特朗普：我把自己P成了教皇

中国限制，稀土价格涨三倍