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中國科學家報告量子技術取得新突破 構建可擴展量子網(wǎng)絡

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2026-03-01 09:03:20  新浪網(wǎng)

中國科學技術大學潘建偉等人與多位業(yè)內(nèi)專家合作，在可擴展量子網(wǎng)絡研究方面取得重大突破。相關研究成果發(fā)表于國際學術期刊《自然》和《科學》。

量子信息科學的目標是構建高效、安全的量子網(wǎng)絡，而遠距離確定性量子糾纏分發(fā)是構建量子網(wǎng)絡的基本要素。然而，光纖的固有損耗導致量子糾纏的傳輸效率隨距離呈指數(shù)級衰減，這成為構建可擴展量子網(wǎng)絡的最大挑戰(zhàn)之一。例如，利用量子中繼方案在光纖中進行1000公里的糾纏分發(fā)，其效率將比直接在光纖中傳輸提升100億億倍。但以往量子糾纏壽命遠遠短于產(chǎn)生糾纏所需時間，無法實現(xiàn)有效的糾纏連接，限制了量子中繼的可擴展性。

研究團隊通過發(fā)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(xié)議，首次實現(xiàn)了長壽命量子糾纏，其壽命顯著超過糾纏建立所需的時間，成功構建了可擴展量子中繼的基本模塊，使遠距離量子網(wǎng)絡成為可能。基于這一技術，研究團隊還實現(xiàn)了兩個銣原子間的遠距離高保真糾纏，并首次將設備無關量子密鑰分發(fā)的距離突破百公里，較此前國際最好實驗水平提升了兩個數(shù)量級以上，極大推進了該技術的實用化進程。

(責任編輯：zx0001)
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