中国科大构建出国际首个基于纠缠的城域量子网络

it之家 5 月 16 日消息，通过量子态的远程传输来构建量子网络是大尺度量子信息处理的基本要素。基于量子网络，可以实现广域量子密钥分发以及分布式量子计算和量子传感，构成未来“量子互联网”的技术基础。

目前，基于单光子传输的量子密钥网络已发展成熟，而面向分布式量子计算、分布式量子传感等进一步量子网络应用，需要采用量子中继技术在远距离量子存储器间构建量子纠缠，在此基础上通过广域量子隐形传态将各个量子信息处理节点连接起来。

中国科学技术大学宣布，该校潘建伟、包小辉、张强等科研人员首次采用单光子干涉在独立存储节点间建立纠缠，并以此为基础构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络，该网络可以在任意两个量子存储器节点间建立纠缠。

官方指出，该工作使得现实量子纠缠网络的距离由以往的几十米整整提升了三个数量级至几十公里，为后续开展盲量子计算、分布式量子计算、量子增强长基线干涉等量子网络应用奠定了科学与技术基础。

▲ 实验节点布局示意图。其中 alice 节点位于中国科大东区、bob 节点位于合肥创新产业园、charlie 节点位于安徽光机所。

相关研究成果于 5 月 15 日在线发表在国际学术期刊《自然》杂志上（it之家附 doi:10.1038/s41586-024-07308-0）。此外，《自然》杂志也在同一期发表了美国哈佛大学 lukin 团队的相关实验进展，该团队首次在 siv 色心体系实现了双节点远距离纠缠。二者相比，中国科大成果在纠缠效率方面有明显优势，比哈佛大学的工作高两个数量级以上。