我國量子網絡研究獲突破 實現基於冷原子的多節點量子存儲網絡

中國科學技術大學潘建偉、包小輝研究團隊在量子網絡研究方面取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構建多節點、遠距離的量子網絡奠定了基礎。

該成果日前發表在國際權威學術期刊《自然·光子學》上，被審稿人稱讚為“多節點量子網絡的里程碑”。

據潘建偉介紹，量子網絡可分為量子密鑰網絡、量子存儲網絡、量子計算網絡3個階段。量子存儲網絡是量子密鑰網絡的下一階段，量子態可在每一個節點存儲在量子存儲器內，能夠在適當的時候按需讀出。因此，基於量子存儲網絡可以進行更為高級的量子信息任務。

量子密鑰網絡已較為成熟，目前正在進入規模化應用，如我國已經建成的量子保密通信京滬幹線等。在量子存儲網絡方向，當前的主要目標是拓展節點數目、增加節點間的距離。

包小輝説，構建量子存儲網絡的基本資源是光與原子間的量子糾纏，糾纏的亮度及品質直接決定了量子網絡的尺度與規模。為提升糾纏亮度，研究團隊採用環形腔增強技術來增加單光子與原子係綜間耦合，使得糾纏製備效率大幅提升。為提升糾纏品質，團隊採用高階模式鎖腔、自濾波等技術，使得雜散背景光子得到很好抑制。兩者相結合，在維持糾纏品質不變的情況下，糾纏源的亮度比以往雙節點實驗中提升了一個數量級以上。（趙永新、楊保國）