可扩展量子网络的无链路多节点时序同步

精确的时间同步是分布式量子网络的核心需求,它支撑着远程节点间的纠缠分发、量子隐形传态和纠缠交换。现有的同步架构依赖专用的时间分发基础设施,其中最著名的是White Rabbit网络,但这会限制拓扑结构、可扩展性以及在自由空间和卫星环境中的部署。该工作展示了使用独立运行的微型铷原子钟和计算后处理技术,实现量子网络节点的无链路同步。研究人员在一条横跨三个地理分离节点的城域电信光纤网络上验证了该方法。经过漂移校正后,基于原子钟的同步在时间性能上接近White Rabbit基准,并在连续8小时运行中保持稳定。作为量子网络功能的严格测试,研究团队观察到空间分离节点间的Hong-Ou-Mandel干涉,其可见度超过70%,在统计上与使用专用White Rabbit时间链路获得的结果相当。据研究人员所知,这是首次在完全无需专用时间传输基础设施的城域电信光纤网络上,观测到量子干涉现象。这些结果确立了基于原子钟的同步作为传统时间分发架构的一种可扩展、拓扑无关的替代方案,并为在专用时间链路不可用的地面、空中和空间量子网络中提供了实用路径。

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提交arXiv: 2026-06-12 03:51

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