【儀表網 產業報道】近日，合肥國家實驗室/中國科學技術大學與濟南量子技術研究院、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、香港大學、清華大學等的研究人員合作，在國際上首次構建出可擴展量子中繼的基本模塊，使得遠距離量子網絡成為現實可能。該成果于北京時間2月3日發表于國際權威學術期刊《自然》。
量子信息科學的終極發展目標是構建高效、安全的量子網絡，通過量子精密測量實現信息的高精度感知，借助量子通信完成信息的安全高效傳輸，依托量子計算達成信息的指數級加速處理，最終實現人類對物質世界認知能力的革命性飛躍。而構建量子網絡的核心前提的是遠距離確定性量子糾纏分發，基于這一技術，不僅可通過量子密鑰分發實現經典信息的高安全傳輸，還能借助量子隱形傳態，為量子計算機與用戶之間的量子信息交互提供唯一有效路徑。
長期以來，光纖的固有損耗導致量子糾纏傳輸效率隨距離呈指數衰減，成為制約可擴展量子網絡構建的最大瓶頸，而量子中繼方案是解決該難題的有效途徑。此次研究中，中國科大研究團隊針對性突破核心技術，通過發展長壽命囚禁離子量子存儲器、高效率離子-光子通信接口及高保真度單光子糾纏協議，在國際上首次實現長壽命量子糾纏，其糾纏壽命達到550毫秒，顯著超過糾纏建立所需的450毫秒，從而成功構建出可擴展量子中繼的基本模塊，為遠距離量子網絡的實現奠定了關鍵基礎。
中國科學院上海微系統與信息技術研究所的尤立星、李浩、肖游等人發揮關鍵作用，為本項研究研發并提供了高效率、低暗計數的超導單光子探測器。該核心器件的穩定運行，有效保障了研究工作的順利推進，為成果的最終達成提供了不可或缺的關鍵技術支撐，充分彰顯了我國在量子核心器件領域的過硬實力。
該研究工作得到國家科技重大專項、國家自然科學基金委、中國科學院及安徽省、合肥市、山東省、濟南市、香港研究資助局等的支持。
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