量子科技中心_量科网

量子网络通过整合量子通信、量子计量学和分布式量子计算，可实现安全高效的信息传输、高分辨率传感以及信息处理能力的指数级加速。远距离确定性纠缠分发是构建可扩展量子网络的先决条件，它使设备无关量子密钥分发（DI-QKD）和量子隐形传态等技术得以实现安全高效的信息传输。然而，光纤中光子的指数级损耗阻碍了高效确定性纠缠分发的实现。量子中继器通过结合纠缠交换、量子存储器的纠缠纯化技术，成为克服光纤量子网络这一局限的最有前景的解决方案。 尽管实现量子中继器的先驱研究众多，但远程存储器间纠缠的退相干速度远超其建立与纯化的速度，这一关键瓶颈始终存在。该研究团队通过开发长寿命囚禁离子存储器、高效电信波段接口及高可见度单光子纠缠协议，成功在10公里光纤上实现并维持了存储器间纠缠，其建立时间短于相同距离下的平均纠缠建立时长。作为直接应用，研究人员演示了城域规模的DI-QKD实验：在10公里距离上从4.05×10?对贝尔态中提取出1,917个密钥。团队还报告了在渐近极限下101公里距离仍能保持正密钥率，将可实现距离提升超两个数量级。该工作为量子中继器提供了关键构建模块，标志着可扩展量子网络发展迈出重要一步。