北京时间 6 月 2 日晚，中科大团队研究成果再登新一期Nature封面，该校郭光灿院士团队在量子存储和量子中继领域取得重大进展。
（基于吸收型量子存储器实现量子中继的原理示意图）
该团队李传锋、周宗权研究组利用固态量子存储器和外置纠缠光源，首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠，演示了多模式量子中继。
远程量子纠缠传输是构建全球量子通信网络的核心任务。然而，受限于光子数在光纤中的指数衰减，地面直接传输距离被限制在百公里水平。
“牛郎织女尚可一年一会，而通过光纤向距离一千公里外的地方每秒发射一百亿个光子，要花三百年才能接收到一个光子。”中科大科研团队在介绍远程量子纠缠传输难题时形象地说。
为此，科学家们提出量子中继的思想，即将远距离传输划分为若干短距离基本链路，先在基本链路的两个临近节点间建立可预报的量子纠缠，然后通过纠缠交换技术进行级联，从而逐步扩大量子纠缠的距离。
该研究团队表示，利用吸收型量子存储器有望在未来实现高效率的量子中继和量子网络，进一步推动量子世界里“牛郎与织女”的顺利通信。
该成果为量子中继的发展研究开创了一个可行的方向，为实用化高速量子网络的构建打下基础。
审稿人对该工作给予了高度评价：“The present work focuses on the ensemble approach, which has a number of advantages in the context of quantum repeater applications, multiplexing for instance（这个实验采用系综存储器，在量子中继应用中具有一系列的优势，比如多模式复用）”；“the demonstration is a very straight forward and clean demonstration of the quantum repeater elementary link…it is a significant accomplishment that will form the basis for further research（这个实验是对量子中继器基本链路的一个非常直接和清晰的演示，……这是一项重要的成就，将为接下来的研究奠定基础）”；“such is a major accomplishment towards realizing long-distance quantum networks on land（这是在地面上实现远距离量子网络的一项重大成就）”。
下一步，研究组将继续提高量子存储器的各项指标，并采用确定性纠缠光源，从而大幅提高纠缠分发的速率，努力实现超越光纤直接传输的实用化量子中继器。
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