新進展,
量子中繼的基本原理是採用分段糾纏分發與糾纏交換相結合來拓展通信距離，其核心是量子存儲技術，通過對光子比特進行快取，可大幅提升糾纏連線效率。
量子中繼可以解決光子信號在光纖內指數衰減的重大難題，是未來實現超遠距離量子通信的重要途徑之一。為滿足遠距離量子中繼的實際需求，量子存儲器需要對單量子態進行長時間存儲且具備高讀出效率。
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新華社倫敦2月12日電（記者張家偉）中國研究團隊12日在英國《自然》雜誌發表新論文介紹，他們成功在兩個由50公里長光纖連線的量子存儲器間實現量子糾纏，為構建基於量子中繼的量子網路奠定了基礎。
研究負責人之一、中國科學技術大學的潘建偉教授告訴新華社記者：“要拓展量子通信的距離，一個方法是將點對點傳輸改為分段傳輸，並採用量子中繼技術進行級聯，即將整個通信線路分幾段，每段損耗都較小，再通過量子中繼器將這幾段連線起來，這使得構建全量子網路成為可能。” 然而，受限於光與原子糾纏亮度低等技術瓶頸，此前最遠光纖量子中繼僅為公里量級。為實現遠距離量子存儲器間的連線，團隊克服了多項技術挑戰。例如，他們自主研發了周期極化鈮酸鋰波導，通過非線性差頻過程，將存儲器的光波長由近紅外轉換至通信波段，經過50公里的光纖僅衰減至百分之一以上，效率相比之前提升了16個數量級。 潘建偉說：“作為原理性驗證，這個實驗中的兩個量子存儲器是在同一實驗室內，通過50公里長的光纖盤連線；下一步要在空間真正分離的系統中開展研究，推動這項技術的實際套用。”
