级联量子时间传递:利用纠缠中继架构突破不可克隆屏障
基于能量-时间纠缠双光子对的量子双向时间传递技术(Q-TWTT)虽已实现亚皮秒级稳定度,但由于量子不可克隆定理对量子放大的限制,其传输距离存在根本性制约。为解决这一难题,该研究团队提出了一种级联式Q-TWTT架构——通过中继站在每个传输段后生成并分发新的能量-时间纠缠双光子对。理论模型表明该方案具有亚线性标准差增长特性(N个等距段仅产生N的增长量),可在长距离传输中保持亚皮秒级稳定度。 研究人员采用三站点级联结构,在200公里光纤链路上进行实验验证,结果与理论预测高度吻合。通过末端站点与中继站点的独立铷原子钟配合在线频偏校正技术,该工作实现了10秒时382皮秒和5120秒时039皮秒的时间稳定度。级联结构与单段结构长期稳定度的一致性,证实了模块化量子网络跨节点的高精度保持能力。这项研究突破了量子不可克隆障碍,为构建远程量子时间传递体系提供了框架,将成为未来量子网络时序基础设施的重要基础。
