一幅視覺化示意圖,展示兩座城市建築之間的藍色光纖線路中,量子信號在中繼站交會,形成量子糾纏連結,背景為星空與科技感線條。
一幅視覺化示意圖,展示兩座城市建築之間的藍色光纖線路中,量子信號在中繼站交會,形成量子糾纏連結,背景為星空與科技感線條。

這項技術突破讓遠距離量子通信更接近現實。如果身邊有對科技發展感興趣的朋友,不妨分享給他看看。

14.5公里物質糾纏新突破 事件脈絡與關鍵事實

中國科學技術大學科研團隊在安徽省合肥市成功建成「星漢二號」多模式量子中繼網絡,實現了14.5公里距離的物質糾纏,為未來量子互聯網的建設提供關鍵技術路徑。量子信號在光纖中傳輸時會因距離增加而快速衰減,因此科學家利用量子中繼技術將長距離信道分段處理,透過建立短程糾纏再連接,克服信號損耗問題。此次突破的核心在於團隊提出的「基於時間測量的多模式量子中繼方案」,不再要求一對光子同時抵達中繼站,而是透過精確測量時間差來預報糾纏,並結合多模式量子存儲技術實現按需讀取。

過去量子中繼面臨速率與保真度的兩難:單光子干涉速率高但保真度受限,雙光子干涉則相反。新方案融合兩者優勢,既提高速率又維持高保真度,且能兼容現有光纖基礎設施。實驗結果顯示,糾纏分發速率比先前城域方案高出上百倍,審稿人指出此方案解決了長期存在的根本矛盾。

「星漢二號」標誌著團隊先前發布的「星漢一號」從原理驗證邁入實際應用展示階段。研究由李傳锋、周宗權、黃運锋等人主導,成果已發表於《自然·光子學》。儘管距離大規模商用仍有距離,此進展凸顯多模式復用技術在未來量子網絡中的潛力。

事實

  • 中國科學技術大學團隊在合肥市建成「星漢二號」多模式量子中繼網絡
  • 實現14.5公里遠距離物質糾纏,糾纏保真度達78.6%
  • 提出基於時間測量的多模式量子中繼方案,解決速率與保真度矛盾
  • 新方案融合單光子干涉的高速率與雙光子干涉的高保真度優勢
  • 糾纏分發速率比此前城域量子中繼方案高出上百倍
  • 研究成果發表於《自然·光子學》,審稿人評為解決長期難題

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