ICC訊 奧地利因斯布魯克大學(xué)量子物理學(xué)研究團隊已成功構(gòu)建了一個用于電信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)波長的量子中繼器節(jié)點,并將量子信息傳輸數(shù)十公里。這個功能齊全的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是量子中繼器的核心部分,由兩個單一物質(zhì)系統(tǒng)組成,能夠以標(biāo)準(zhǔn)的光子產(chǎn)生糾纏電信網(wǎng)絡(luò)的頻率和糾纏交換操作。研究結(jié)果發(fā)表在新一期《物理評論快報》上。
量子網(wǎng)絡(luò)將量子處理器或量子傳感器相互連接起來。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間,量子信息由穿過光波導(dǎo)的光子交換。然而,在長距離上,光子丟失的可能性急劇增加。
量子信息不能簡單地被復(fù)制和放大,25年前,因斯布魯克大學(xué)研究團隊提供了量子中繼器的藍圖。其擁有光物質(zhì)糾纏源和存儲器,以在獨立的網(wǎng)絡(luò)鏈路中產(chǎn)生糾纏,這些鏈路通過糾纏交換在它們之間連接,最終將糾纏分布在長距離上。
新構(gòu)建的中繼器節(jié)點由光學(xué)諧振器內(nèi)的離子阱中捕獲的兩個鈣離子以及到電信波長的單光子轉(zhuǎn)換組成。科學(xué)家們還展示了通過50公里長的光纖傳輸量子信息,而量子中繼器恰好位于起點和終點之間的中間位置。
研究人員還計算出這種設(shè)計的哪些改進是必要的,以使傳輸超過800公里成為可能,從而將因斯布魯克和維也納連接起來。
圖片來源:哈拉爾德·里奇/因斯布魯克大學(xué)