量子互联网关键连接技术首次取得突破性进展

量子互联网关键连接技术首次取得突破性进展

为了成功地解决量子信息在远程传输过程中的损失问题，一项新的研究提供了一种创新的方案：将整个网络划分为较小的单元，再利用共享量子态将这些单元相互链接起来。这就意味着，量子存储设备必须能够与其他能够生成量子信息的设备进行有效的通信。值得庆幸的是，来自英国和德国的科研团队已经成功地构建出了这样一套系统，他们利用常规的光纤线路来传输量子数据。这项重要的研究成果已于近期发表在知名学术期刊《科学进展》之上。

在传统的电信系统中，信息在长距离传输过程中往往会出现丢失的情况。为了解决这个问题，系统通常会在固定的节点处设置“中继器”，负责读取并重新放大信息，以保证信息能够完整无误地抵达最终目的地。

然而，经典的中继器无法直接应用于处理量子信息，因为任何对量子信息的读取或复制操作都有可能导致信息的损坏。这种特性实际上也可以被视为一种优点，因为一旦有人试图“窃听”量子连接，就会立即破坏信息，从而引起用户的警觉。

为了既保留这种优势，又能解决实际问题，研究团队提出了一种基于纠缠光子的共享量子信息的方式。在量子网络中，要实现长距离的纠缠共享，需要用到两种设备：一种用来生成纠缠光子，另一种则用于存储并允许后续的检索操作。

该研究团队成功地构建了一套系统，其中包含两台设备，它们均采用了相同的波长。其中，“量子点”负责产生光子，然后将其传输至量子存储系统，并将光子储存在铷原子云中。通过控制激光的开关状态，可以实现对存储器的开启和关闭，进而根据需求灵活地存储和释放光子。

值得注意的是，这两台设备所使用的波长不仅完全匹配，而且还与当前广泛使用的电信网络的波长相吻合，因此可以借助我们日常生活中常见的常规光纤电缆进行传输。

来自英国伦敦帝国理工学院物理系的莎拉·托马斯博士对此表示，成功地将这两个关键设备连接在一起，无疑是实现量子网络的关键性一步。而德国斯图加特大学的卢卡斯·瓦格纳教授则认为，让远距离的节点甚至是量子计算机之间实现连接，将会成为未来量子网络发展的一项至关重要的任务。