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量子中继器能够在基础信道存在噪声的情况下实现长距离可靠量子纠缠态的生成。然而，由于各类器件限制和设计权衡因素，实现量子中继器仍面临重大工程技术挑战。该研究团队提出并分析了一种高效混合量子中继器设计方案，该方案集成基于原子的量子处理器单元、自发参量下转换光子源及原子频率梳量子存储器。该设计利用量子存储器强大的光谱-时间复用能力，实现中继节点间高速率的初级链路纠缠生成。通过将光子纠缠转化为物质量子比特纠缠，并结合确定性量子操作，进一步实现了可靠的长距离纠缠态分发。研究人员分析了该混合架构中的光子损耗通道，并提出与中继协议原生集成的误差抑制策略。通过数值模拟，该团队在线性中继链模型中验证了混合设计对端到端密钥生成速率的提升优势。随着相关硬件技术的持续进步，该工作认为所提出的混合设计方案非常适用于大规模量子网络建设。