2026年8月25日——一个国际研究团队正在开发实现长距离量子网络的技术。

斯特拉斯克莱德大学正在牵头开展AL FreSQO（Atom-Light Free-Space Quantum Optics networking，原子-光自由空间量子光学组网）项目。该项目为期三年，由欧盟资助，经费为200万欧元，将基于冷原子为通信网络开发量子“存储器”——即存储量子信息的系统。

量子存储器可用于中继设备中，这些设备对长距离链路的数据进行缓冲，并通过纠缠分发帮助减少信号损失。

量子纠缠可实现安全通信，并支持更高效的传感与计算，是量子信息技术的基础资源。

AL FreSQO将探索量子通信如何利用多种技术运行，包括自由空间光链路（作为光纤网络的替代方案），以及能够在电信所用波长与更易与量子系统“对话”的波长之间进行转换的系统。

这些方法可以减少对庞大且高耗能的低温系统的需求，这类系统常用于替代量子存储器平台。

运输应用

AL FreSQO技术可应用于太空以及航空、航运、铁路和公路货运等领域，这些领域的光纤链路并不实用。

斯特拉斯克莱德大学正与南安普顿大学、帕多瓦大学、柏林洪堡大学、位于伊斯坦布尔省的萨班哲大学以及帕多瓦大学衍生企业ThinkQuantum合作开展该项目。

斯特拉斯克莱德大学物理系Daniel Oi教授是AL FreSQO的首席协调员，他表示：

量子信号非常脆弱，在远距离传输中容易丢失。由于它们无法被复制或放大，因此我们需要新的方法来扩展其传输范围。我们的方法使用中继设备和量子存储器，将长链路拆分为短链路，并通过纠缠交换重新连接，使信息能够传输得更远。

该项目汇集了量子光学、原子与固体物理以及系统工程领域的专业知识。

Oi教授补充道：“在光纤网络不实用的地方，自由空间链路非常重要，例如卫星通信。

“频率转换使我们能够通过匹配不同波长来连接自由空间和光纤网络，从而为量子网络的构建方式提供更大的灵活性。”

作为项目的一部分，斯特拉斯克莱德大学物理学高级讲师Aidan Arnold博士将开展量子非破坏性测量实验，即在不破坏光子的情况下探测光子。

这项研究可支持安全通信、时钟同步、传感网络，并最终推动量子互联网。它还有助于培养下一代量子物理学家。
 
AL FreSQO与综合量子网络量子技术研究中心（Integrated Quantum Networks Quantum 技术研究 Research Hub）保持一致，该中心是斯特拉斯克莱德大学参与的四个英国量子中心之一；该项目还延续了由斯特拉斯克莱德大学牵头、Oi教授担任首席研究员的EPSRC空间量子技术国际网络。该项目还支持英国国家量子战略，该战略旨在到2035年大规模交付先进量子网络。