采用半导体量子点与钻石中第四族空位色心混杂的量子中继链
该研究团队提出并分析了一种混合型量子中继器架构,该架构整合了两大领先的硬件平台:作为高亮度确定性纠缠光子对源的量子点(QDs),以及兼具高效性与可预示存储特性的金刚石基IV族空位色心量子存储器。该方案充分发挥了高速率纠缠生成与长寿命存储的协同优势,为实现远距离可扩展纠缠分发奠定了基础。研究面临的核心挑战在于量子点光子与存储器窄线宽光学跃迁间的显著带宽失配问题。通过构建包含完整自旋-光子耦合动力学的自旋-光子界面综合模型,并探索频率滤波与优化磁场取向等补偿策略,研究结果表明:经优化设计后,光子至存储器的转移过程可实现高效率与高保真度,验证了此类混合系统的可行性。基于实验可实现的参数对完整中继链路进行建模分析发现,在跨越多个中继节点、部署数千个存储器的网络中,可实现1,000公里距离上500比特/秒的密钥生成速率,充分展现了该方案在下一代量子网络建设中的巨大潜力。



