高可扩展率远程纠缠源之间的纠缠交换在纽约市已部署光纤上的实现

在电信光纤基础设施上实现物理分离节点间光子对的纠缠交换,是构建量子互联网的关键步骤,这将推动量子中继器、盲量子计算、分布式量子计算和分布式量子传感等应用发展。然而,成功的网络化纠缠交换依赖于生成不可区分的光子对,并在已部署光纤中保持其特性。此前的实验大多局限于实验室环境,或需依赖复杂方法来维持必要的不可区分性。该研究团队展示了一种可扩展的纠缠交换实验,使用基于热原子气室、具有天然不可区分性的纠缠源。在节点间无需共享激光器或光频参考、且无需脉冲化光源的情况下,实现了近500对/秒的交换速率,同时保持CHSH参数值高于2。通过采用商用单光子雪崩二极管(SPAD)作为分支节点探测器、超导纳米线单光子探测器(SNSPD)作为中心节点探测器,并依托标准时间同步技术,该团队在纽约市17.6公里已部署光纤上验证了纠缠交换质量的稳定性。这项工作为城市和数据中心内部署大规模星型量子网络奠定了实践基础。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-17 15:27

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