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量子中继器
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中国科学技术大学最新Nature论文
生物世界· 2026-02-03 18:00
量子网络与量子中继器技术突破 - 量子网络整合量子通信、计量与分布式计算,旨在实现安全高效的信息传输、高分辨率传感及指数级提升的信息处理速度[3] - 实现可扩展量子网络的前提是实现长距离确定性纠缠分发,但光纤中的光子损耗随距离呈指数增长,阻碍了其实现[3] - 量子中继器结合了纠缠交换、纠缠纯化与量子存储技术,是突破光纤损耗与量子态退相干问题最有前景的解决方案[3][5] 中国科学技术大学最新研究成果 - 2026年2月2日,中国科学技术大学潘建伟院士团队在《自然》期刊发表题为“Long-lived remote ion-ion entanglement for scalable quantum repeaters”的研究论文[3] - 该研究首次实现了长寿命的远程离子-离子纠缠,其持续时间超过了纠缠建立的时间[3] - 研究团队在两个通过10公里光纤连接的节点间,实现了存储器-存储器纠缠,且其持续时间超过了建立纠缠所需的平均时间,这是一个关键里程碑[5] 实现技术突破的核心进展 - 开发了长寿命囚禁离子存储器,能更长久地保持量子态[6] - 开发了高效电信波段接口,使量子信息能在存储器(离子)和传输介质(光纤)间高效转换[6] - 采用了高可见度单光子纠缠协议,提高了建立纠缠的效率和可靠性[6] 原理性应用验证与意义 - 作为应用验证,研究团队完成了原理性器件无关量子密钥分发演示:在10公里距离完成有限长效应分析,在渐近极限下实现101公里距离的正密钥率[7] - 这两个距离指标均比以往研究提升两个数量级以上[7] - 该研究成果为量子中继器提供了关键构建模块,标志着向可扩展量子网络迈出了重要一步,解决了量子信息长途传输中“建得没坏得快”的核心难题[3][7]