科学家通过量子中继器 达成纠缠的电信波长光子传输50公里以上

在过去的半个世纪里，通讯网络改变了我们的生活，我们几乎无法想象没有它们的日常生活。新兴量子技术领域的最新进展让科学家们对在网络中连接量子设备的可能性感到兴奋。远距离量子通信预示着经典网络无法实现的功能。为了充分利用纠缠和其他量子效应，量子网络在单光子水平上交换信号。

量子中继器的第二个理想特征与光子本身有关。光纤钟的衰减取决于用于编码信号的光的波长。现代光纤通常携带1550nm左右电信波长的光信号，在该波长下信号衰减最小。非常希望量子中继器能够与这些电信波长的光交互。

Krutyanskiy和合作者将所有三个功能集成到一个系统中。更重要的是，他们还成功地在相隔50公里的两个网络节点A和B之间分配了纠缠，这个距离足以满足量子网络的实际应用。该团队通过捕获两个钙离子40Ca+实现了这一壮举，并将它们用作两个量子存储器。中继器协议首先将两个离子初始化为基态，然后用激光脉冲依次照射它们。高频激光可以赋予非金属离子一部分足够的超高强度的能量以将它们进一步提升到更高的能级。

最终的光子-光子状态通过状态断层扫描来表征，其中纠缠分布重复多次，并在节点A和B处测量光子，以建立一个统计量度，称为保真度，用于衡量共享光子-光子的接近程度状态是理想状态。

近年来，量子通信领域出现了激动人心的实验演示。结合这项工作中展示的远距离能力，很明显，量子网络正在从理论建议迅速过渡到现实世界的实现。必须牢记从经典网络——互联网——中学到的两个重要教训。这些技术可以帮助我们更好地理解量子计算机的工作原理，并且在未来几年内，我们有可能看到它们变得更加强大。

（编辑：银川站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!