量子科技中心_量科网

未来量子网络的一项关键技术要求，是以高速率、高保真度在两个空间分离节点间分配量子纠缠资源。基于卫星平台的纠缠分发协议通过自由空间光传播直接传输和接收量子资源，因此成为量子网络的理想候选方案——相较需要铺设基础设施且成本高昂的光纤网络，卫星网络的几何结构与损耗特性无需中继即可实现洲际尺度（约10³公里）的超视距通信。该研究团队重点探讨了两种典型量子网络拓扑结构（低轨卫星间通过第三颗卫星中转的纠缠分发、地面站间通过低轨卫星中转的纠缠分发）及两种分发方案（中继卫星转发方案、中继卫星直接生成并分发纠缠资源方案）。研究人员计算了每种拓扑下离散变量（DV）与连续变量（CV）资源在单轨制中，采用或不采用概率无噪线性量子放大（NLA）技术时可提取纠缠态的分发速率上限，并将之表示为网络信道函数。针对大气信道，研究综合考虑了自由空间传播的湍流与光学特性。结果表明：对于三星星座构型，最优策略是在CV或DV域实施分布式NLA方案；而对于星地星构型，最优策略是通过中继卫星分发DV资源。