首個(gè)電信網(wǎng)絡(luò )遠程量子中繼器節點(diǎn)構建

  ICC訊 奧地利因斯布魯克大學(xué)量子物理學(xué)研究團隊已成功構建了一個(gè)用于電信網(wǎng)絡(luò )標準波長(cháng)的量子中繼器節點(diǎn)，并將量子信息傳輸數十公里。這個(gè)功能齊全的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)是量子中繼器的核心部分，由兩個(gè)單一物質(zhì)系統組成，能夠以標準的光子產(chǎn)生糾纏電信網(wǎng)絡(luò )的頻率和糾纏交換操作。研究結果發(fā)表在新一期《物理評論快報》上。

  量子網(wǎng)絡(luò )將量子處理器或量子傳感器相互連接起來(lái)。在網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間，量子信息由穿過(guò)光波導的光子交換。然而，在長(cháng)距離上，光子丟失的可能性急劇增加。

  量子信息不能簡(jiǎn)單地被復制和放大，25年前，因斯布魯克大學(xué)研究團隊提供了量子中繼器的藍圖。其擁有光物質(zhì)糾纏源和存儲器，以在獨立的網(wǎng)絡(luò )鏈路中產(chǎn)生糾纏，這些鏈路通過(guò)糾纏交換在它們之間連接，最終將糾纏分布在長(cháng)距離上。

  新構建的中繼器節點(diǎn)由光學(xué)諧振器內的離子阱中捕獲的兩個(gè)鈣離子以及到電信波長(cháng)的單光子轉換組成?？茖W(xué)家們還展示了通過(guò)50公里長(cháng)的光纖傳輸量子信息，而量子中繼器恰好位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的中間位置。

  研究人員還計算出這種設計的哪些改進(jìn)是必要的，以使傳輸超過(guò)800公里成為可能，從而將因斯布魯克和維也納連接起來(lái)