技术昇华/国产“量子鹊桥” 通信提速四倍

　　【大公报讯】中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、量子鹊桥周宗权研究组2日在《自然》期刊上发表量子通信领域的技术新突破，获《自然》高度评价，昇华审稿人表示，国产有关研究清晰演示全球织网实现方案。通信提速上述研究组在国际上首次实现多模式复用的量子鹊桥量子中继基本链路，如同“鹊桥”一般，技术为量子世界裏天各一方的昇华“牛郎”和“织女”两个分离节点建立纠缠，通信速率提升4倍，国产量子纠缠保真度超80%。通信提速据悉，量子鹊桥这项研究为建设高速率、技术大尺度的昇华全球量子网络，提供了全新实现方案。国产

　　据新华社报道：当两个量子产生“纠缠”，通信提速一个变了，另一个也会瞬变，无论之间相隔多远──借助神奇的量子纠缠现象，人类可实现量子通信，但还面临很多挑战。近年来，国际科学界梦想着构建全球性的量子通信网，但一大技术难题是量子极易衰减，在光纤中的传输距离只有百公里量级。为此，科学家们提出量子中继的思想，即将远距离传输劃分为多个短距离，中间用量子中继连接，解决信号衰减问题。

　　连线分离节点 如“牛郎”会“织女”

　　近期，中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组，在国际上首次实现多模式复用的量子中继基本链路。量子存储器是量子中继的核心器件。“之前大家用的是发射型量子存储器，要麼一次只能传输1个量子，效率低；要麼一次传输多个量子，但精确率低。”李传锋教授说，他们团队一直致力於研究吸收型量子存储器，经过3年多努力，近期在国际上首次成功使用吸收型量子存储器，演示了多模式复用的量子中继基本链路。

　　这种量子存储器可以一次捕获并存储4对纠缠量子，等於获得了四倍加速的纠缠分发速率，并且经实验验证，两个节点之间的纠缠保真度超过80%。

　　周宗权副教授将两个分离的量子节点比喻为“牛郎”和“织女”。“实验中，‘牛郎’和‘织女’借助量子中继这个‘鹊桥’，可以在没见面的情况下成功建立纠缠，顺利实现了通信。”他说。

　　6月2日，国际权威学术期刊《自然》发表了这项研究成果。审稿人给予高度评价：“这个工作是对量子中继器基本链路的一个非常直接和清晰的演示……这是一项重要成就，将为接下来的研究奠定基础。”

　　据悉，这项研究为建设高速率、大尺度的量子网络，提供了全新实现方案。“下一步，我们将致力於提高存储效率和纠缠光源质量，努力实现超越光纤传输的实用化量子中继器。”李传锋说。

　　中国在量子通信发展方面处领先地位。2016年，中国发射了世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”，实现卫星与地面站之间的量子保密通信，传输介质是真空与大气层，也即自由空间传输。2017年，中国开通了世界第一条量子保密通信幹线“京沪幹线”，实现了北京到上海之间2000公里的量子保密通信，传输介质为光纤，有32个节点，还有两个地面站可以通过“墨子号”跟“京沪幹线”连接，一个在河北兴隆，另一个在新疆南山，总的跨度达到了4600公里。