狠狠色婷婷久久一区二区,岳毛多又紧做起爽,久久精品青草社区,精品一区二区三区在线视频,色综合99久久久无码国产精品

中國教育在線
熱門服務
教育資訊

合作電(dian)話:186?1028?4700

合作郵箱:bianji@ztwm.com.cn

官方微博:@中國教育在線

官方微信ID:eoleoleol

中國教育在線
中國科學技術大學構建國際首個基于糾纏的城域量子網絡
2024-05-16 13:45
中國科學技術大學
作者:

  中國(guo)(guo)科學技(ji)術(shu)(shu)大學潘(pan)建(jian)偉、包小(xiao)輝、張強等首次(ci)采用單光子(zi)干(gan)涉在獨立存(cun)儲節(jie)點(dian)間建(jian)立糾(jiu)纏,并以此(ci)為基(ji)(ji)礎構建(jian)了(le)國(guo)(guo)際首個基(ji)(ji)于(yu)糾(jiu)纏的城域(yu)三節(jie)點(dian)量(liang)(liang)(liang)子(zi)網絡。該工作(zuo)使得現實量(liang)(liang)(liang)子(zi)糾(jiu)纏網絡的距離由以往的幾(ji)十米整(zheng)整(zheng)提(ti)升了(le)三個數量(liang)(liang)(liang)級至幾(ji)十公里,為后續開展盲(mang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)計(ji)算、分布式量(liang)(liang)(liang)子(zi)計(ji)算、量(liang)(liang)(liang)子(zi)增強長基(ji)(ji)線干(gan)涉等量(liang)(liang)(liang)子(zi)網絡應用奠定(ding)了(le)科學與技(ji)術(shu)(shu)基(ji)(ji)礎。相關研(yan)究(jiu)成果于(yu)5月15日在線發表在國(guo)(guo)際學術(shu)(shu)期刊《自(zi)然》雜志上。


圖:實驗(yan)節點布局示(shi)意圖。其(qi)中Alice節點位(wei)(wei)于(yu)中國科(ke)大東區、Bob節點位(wei)(wei)于(yu)合肥(fei)創新(xin)產(chan)業園、Charlie節點位(wei)(wei)于(yu)安(an)徽光機所(suo)。

  通過量(liang)(liang)子(zi)態的遠(yuan)程(cheng)傳(chuan)(chuan)輸來構建(jian)量(liang)(liang)子(zi)網(wang)(wang)絡是(shi)大尺度量(liang)(liang)子(zi)信(xin)(xin)息處理的基(ji)本要素(su)。基(ji)于(yu)量(liang)(liang)子(zi)網(wang)(wang)絡,可以(yi)(yi)實(shi)現廣域(yu)量(liang)(liang)子(zi)密鑰(yao)分發以(yi)(yi)及分布式量(liang)(liang)子(zi)計(ji)算和量(liang)(liang)子(zi)傳(chuan)(chuan)感,構成未來“量(liang)(liang)子(zi)互聯網(wang)(wang)”的技術基(ji)礎(chu)。目前,基(ji)于(yu)單(dan)光子(zi)傳(chuan)(chuan)輸的量(liang)(liang)子(zi)密鑰(yao)網(wang)(wang)絡已發展(zhan)成熟,而面(mian)向分布式量(liang)(liang)子(zi)計(ji)算、分布式量(liang)(liang)子(zi)傳(chuan)(chuan)感等(deng)進一(yi)步(bu)量(liang)(liang)子(zi)網(wang)(wang)絡應用,需(xu)要采用量(liang)(liang)子(zi)中(zhong)繼技術在遠(yuan)距離量(liang)(liang)子(zi)存儲器間構建(jian)量(liang)(liang)子(zi)糾纏(chan),在此基(ji)礎(chu)上通過廣域(yu)量(liang)(liang)子(zi)隱形傳(chuan)(chuan)態將各個量(liang)(liang)子(zi)信(xin)(xin)息處理節點(dian)連接(jie)起來。

  在(zai)量(liang)(liang)子(zi)隱形傳(chuan)(chuan)態方面(mian),中(zhong)國(guo)科大潘建偉團(tuan)(tuan)(tuan)隊(dui)一直(zhi)處于國(guo)際(ji)領先水平,先后實(shi)現(xian)了多(duo)(duo)終端 [Nature 430, 54 (2004)]、多(duo)(duo)體 [Nature Physics 2, 678 (2006)]以及多(duo)(duo)自由度(du) [Nature 516, 518 (2015)]的(de)量(liang)(liang)子(zi)隱形傳(chuan)(chuan)態,為實(shi)現(xian)量(liang)(liang)子(zi)信息(xi)在(zai)量(liang)(liang)子(zi)網絡中(zhong)的(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)途徑奠(dian)定了技(ji)術基礎。在(zai)量(liang)(liang)子(zi)存(cun)儲與量(liang)(liang)子(zi)中(zhong)繼方面(mian),研(yan)究(jiu)團(tuan)(tuan)(tuan)隊(dui)長(chang)期開展(zhan)了相關研(yan)究(jiu)。團(tuan)(tuan)(tuan)隊(dui)在(zai)國(guo)際(ji)上率(lv)先實(shi)現(xian)了具(ju)有存(cun)儲功能(neng)(neng)的(de)穩定量(liang)(liang)子(zi)中(zhong)繼節點(dian) [Nature 454, 1098 (2008)];為提升存(cun)儲壽命、讀(du)出(chu)效率(lv)、糾(jiu)纏(chan)制備概率(lv)等(deng)關鍵指標,團(tuan)(tuan)(tuan)隊(dui)發展(zhan)了三維光晶格冷(leng)原子(zi)量(liang)(liang)子(zi)存(cun)儲、環形腔增強光與原子(zi)相互作用、里(li)德(de)堡阻(zu)塞抑制高階激發等(deng)多(duo)(duo)項關鍵技(ji)術,不(bu)僅實(shi)現(xian)了綜合(he)性能(neng)(neng)最(zui)優(you)的(de)冷(leng)原子(zi)量(liang)(liang)子(zi)存(cun)儲器 [Nature Photonics 10, 381 (2016)],還實(shi)現(xian)了確定性的(de)光與原子(zi)糾(jiu)纏(chan)制備 [Phys. Rev. Lett. 128, 060502 (2022)]。

  在(zai)(zai)此基礎上,研究團(tuan)隊近年(nian)來在(zai)(zai)量子(zi)(zi)(zi)(zi)存儲網(wang)絡(luo)方向取得多項重要(yao)進展(zhan)。2019年(nian),團(tuan)隊通過三光子(zi)(zi)(zi)(zi)干涉,實現了實驗室(shi)內(nei)三個冷(leng)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)量子(zi)(zi)(zi)(zi)存儲器間(jian)的(de)糾(jiu)(jiu)纏(chan),成(cheng)為首個可拓展(zhan)距離的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)網(wang)絡(luo)原(yuan)型(xing) [Nature Photonics 13, 210 (2019)]。2020年(nian),團(tuan)隊利(li)用(yong)量子(zi)(zi)(zi)(zi)頻率轉換技(ji)術(shu)將量子(zi)(zi)(zi)(zi)存儲的(de)出射光子(zi)(zi)(zi)(zi)波長由795納(na)米轉換至1342納(na)米,并(bing)結(jie)合單(dan)光子(zi)(zi)(zi)(zi)鎖(suo)相技(ji)術(shu),成(cheng)功(gong)實現了在(zai)(zai)實驗室(shi)內(nei)經由50公里光纖連接的(de)雙(shuang)節點(dian)糾(jiu)(jiu)纏(chan) [Nature 578, 240 (2020)]。

  為(wei)在遠距(ju)離分離的(de)(de)(de)獨立(li)量(liang)(liang)子(zi)(zi)存儲器(qi)間(jian)(jian)建(jian)(jian)(jian)立(li)糾(jiu)纏,主要挑(tiao)戰在于如何控制(zhi)單光(guang)(guang)子(zi)(zi)相位(wei)。基(ji)于單光(guang)(guang)子(zi)(zi)干涉的(de)(de)(de)糾(jiu)纏方案(an)在糾(jiu)纏速(su)率方面有(you)重大優勢,然而實(shi)驗難(nan)度非常(chang)高。糾(jiu)纏過程中量(liang)(liang)子(zi)(zi)存儲的(de)(de)(de)控制(zhi)激光(guang)(guang)、頻率轉換(huan)泵浦(pu)激光(guang)(guang)、長(chang)光(guang)(guang)纖信道等帶來(lai)的(de)(de)(de)細微相位(wei)抖動都會導致最(zui)終生(sheng)成糾(jiu)纏的(de)(de)(de)退相干。為(wei)解(jie)決這一(yi)難(nan)題,團(tuan)(tuan)隊設計并發展了一(yi)套非常(chang)精巧(qiao)的(de)(de)(de)相位(wei)控制(zhi)方案(an):首先通過超穩腔穩頻來(lai)壓制(zhi)控制(zhi)激光(guang)(guang)線寬,其次通過光(guang)(guang)鎖相環來(lai)構(gou)建(jian)(jian)(jian)讀寫激光(guang)(guang)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)相位(wei)關聯,最(zui)后通過遠程分時相位(wei)比對來(lai)構(gou)建(jian)(jian)(jian)兩節(jie)點(dian)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)相位(wei)關聯。采用以(yi)上相位(wei)控制(zhi)技(ji)術,并利用量(liang)(liang)子(zi)(zi)頻率轉換(huan),團(tuan)(tuan)隊成功實(shi)現了相距(ju)十幾千米遠的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)存儲器(qi)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)糾(jiu)纏。以(yi)此為(wei)基(ji)礎,研(yan)究團(tuan)(tuan)隊構(gou)建(jian)(jian)(jian)了國際(ji)上首個城域三(san)節(jie)點(dian)量(liang)(liang)子(zi)(zi)糾(jiu)纏網絡。該網絡可(ke)以(yi)在任意兩個量(liang)(liang)子(zi)(zi)存儲器(qi)節(jie)點(dian)間(jian)(jian)建(jian)(jian)(jian)立(li)糾(jiu)纏。

  該(gai)工作(zuo)使得現實量子(zi)(zi)(zi)糾纏網絡(luo)的距離由幾十米提升至(zhi)幾十公里,為后續(xu)開展(zhan)分(fen)布式量子(zi)(zi)(zi)計算、分(fen)布式量子(zi)(zi)(zi)傳感等量子(zi)(zi)(zi)網絡(luo)應用奠定基礎(chu)。該(gai)工作(zuo)是國際首個城域多節(jie)點量子(zi)(zi)(zi)網絡(luo)實驗。審稿人對該(gai)工作(zuo)給予高(gao)度評(ping)價:“他(ta)們的成果開啟了(le)(le)量子(zi)(zi)(zi)互(hu)聯網研究的新篇章(zhang)(their achievement starts a new stage of quantum internet research)”,“為未來(lai)大規模量子(zi)(zi)(zi)網絡(luo)鋪平了(le)(le)道路(paving the way for future large-scale quantum networks)”。

  《自然(ran)》雜志也在同一期(qi)發(fa)表了美國哈佛大學Lukin團(tuan)隊的(de)相關實驗(yan)進展,該團(tuan)隊首次在SiV色心體(ti)系實現了雙節點遠距離糾(jiu)纏(chan)。二(er)者相比,中國科大成果在糾(jiu)纏(chan)效率方面有明(ming)顯優勢,比哈佛大學的(de)工作(zuo)高兩個數量級以上。

  本項(xiang)研究獲得了科技部、國(guo)家自然(ran)科學基(ji)金委、安徽(hui)省、中國(guo)科學院(yuan)等的支持。

  論文鏈接:

  //www.nature.com/articles/s41586-024-07308-0

免責聲明:

① 凡本(ben)(ben)(ben)(ben)站注明(ming)“稿件來源:中國教育在(zai)線”的所有文(wen)字(zi)、圖片和音視(shi)頻稿件,版(ban)權(quan)(quan)均(jun)屬本(ben)(ben)(ben)(ben)網所有,任(ren)何(he)媒(mei)體(ti)、網站或(huo)個人未經(jing)本(ben)(ben)(ben)(ben)網協議授權(quan)(quan)不得轉載(zai)、鏈(lian)接、轉貼或(huo)以其他(ta)方式復制發表。已經(jing)本(ben)(ben)(ben)(ben)站協議授權(quan)(quan)的媒(mei)體(ti)、網站,在(zai)下載(zai)使(shi)用(yong)時必須注明(ming)“稿件來源:中國教育在(zai)線”,違者本(ben)(ben)(ben)(ben)站將依(yi)法追究(jiu)責任(ren)。

② 本站注明稿件來源為其(qi)(qi)他媒體的文/圖(tu)等稿件均為轉(zhuan)載稿,本站轉(zhuan)載出于非商業性的教(jiao)育和科研之(zhi)目的,并不意味著贊同其(qi)(qi)觀點或證實(shi)其(qi)(qi)內容的真實(shi)性。如轉(zhuan)載稿涉及版(ban)權(quan)等問題,請作(zuo)者在兩(liang)周內速來電或來函聯系。

相關新聞
中國(guo)科學(xue)技(ji)術(shu)大學(xue) 2024-05-07 10:17
中(zhong)國科學技術大學 2024-05-06 13:44
中國科學技術大學 2024-04-28 14:46