中国科大成功构建高纠缠效率城域三节点量子网络

近日，通过远程量子状态传输建设量子网络被视为大规模量子信息处理的关键环节。以此为基础，广域量子密钥分配、分布式量子计算和量子传感器成为未来“量子互联网”的核心组成部分。

现有的单光子传输量子密钥网络已经相对成熟。为了拓展到分布式量子计算和量子传感器等领域，我们需要借助量子中继技术在长达数十公里内的远距量子存储器之间建立纠缠，随后通过广域量子隐形传态连接这些节点。

中国科技大学的科学家们首次成功地使用单个光子干涉在独立存储节点之间建立纠缠，并在此基础上构建了全球首个基于纠缠的城域三节点量子网络。这个网络能够在任意两个量子存储器节点之间建立纠缠。

据官方报道，这项研究将现实中的量子纠缠网络距离从过去的几十米大幅提高到了几十公里，为后续开展盲量子计算、分布式量子计算、量子增强长基线干涉等量子网络应用提供了坚实的科学和技术支持。

相关研究成果已于5 月 15 日在国际学术期刊《自然》杂志上发表（DOI:10.1038/s41586-024-07308-0）。同时，《自然》杂志还在同期刊登了美国哈佛大学 Lukin 团队的相关实验进展，他们首次在 SiV 色心体系实现了双节点远距离纠缠。相较之下，中国科大的研究在纠缠效率上具有显著优势，比哈佛大学的工作高出两个数量级以上。