【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報(bào)道】近日，合肥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與濟(jì)南量子技術(shù)研究院、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、香港大學(xué)、清華大學(xué)等的研究人員合作，在國(guó)際上首次構(gòu)建出可擴(kuò)展量子中繼的基本模塊，使得遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)可能。該成果于北京時(shí)間2月3日發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》。
 

　　量子信息科學(xué)的終極發(fā)展目標(biāo)是構(gòu)建高效、安全的量子網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)量子精密測(cè)量實(shí)現(xiàn)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(jì)算達(dá)成信息的指數(shù)級(jí)加速處理，最終實(shí)現(xiàn)人類對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)知能力的革命性飛躍。而構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)的核心前提的是遠(yuǎn)距離確定性量子糾纏分發(fā)，基于這一技術(shù)，不僅可通過(guò)量子密鑰分發(fā)實(shí)現(xiàn)經(jīng)典信息的高安全傳輸，還能借助量子隱形傳態(tài)，為量子計(jì)算機(jī)與用戶之間的量子信息交互提供唯一有效路徑。
 

　　長(zhǎng)期以來(lái)，光纖的固有損耗導(dǎo)致量子糾纏傳輸效率隨距離呈指數(shù)衰減，成為制約可擴(kuò)展量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)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(guó)科大研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)性突破核心技術(shù)，通過(guò)發(fā)展長(zhǎng)壽命囚禁離子量子存儲(chǔ)器、高效率離子-光子通信接口及高保真度單光子糾纏協(xié)議，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命量子糾纏，其糾纏壽命達(dá)到550毫秒，顯著超過(guò)糾纏建立所需的450毫秒，從而成功構(gòu)建出可擴(kuò)展量子中繼的基本模塊，為遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。
 

　　中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的尤立星、李浩、肖游等人發(fā)揮關(guān)鍵作用，為本項(xiàng)研究研發(fā)并提供了高效率、低暗計(jì)數(shù)的超導(dǎo)單光子探測(cè)器。該核心器件的穩(wěn)定運(yùn)行，有效保障了研究工作的順利推進(jìn)，為成果的最終達(dá)成提供了不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)支撐，充分彰顯了我國(guó)在量子核心器件領(lǐng)域的過(guò)硬實(shí)力。
 

　　該研究工作得到國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院及安徽省、合肥市、山東省、濟(jì)南市、香港研究資助局等的支持。