发布日期：2026-02-23 13:47    点击次数：141

原标题：可膨胀量子中继基本模块奏效构建

近日，中国科学时候大学教师潘建伟止境共事在可膨胀量子网络商议方面得回紧要冲破。他们区别与各有关机构的商议东说念主员相助，在海外上初度构建出可膨胀量子中继的基本模块，使得远距离量子网络成为执行可能；终了单原子节点间的远距离高保真纠缠，并在此基础上初度将器件无关量子密钥分发的传输距离冲破百公里，极大激动了该时候的实用化进度。日前，两项效果区别发表于海外学术期刊《天然》和《科学》。

上述冲破是我国在量子通讯与量子网络领域继“墨子号”量子卫星之后得回的又一里程碑式效果，秀雅着基于量子纠缠的光纤量子网络正在从表面构念念走向执行可能，进一步扩大了我国在该领域的海外发轫上风。

量子信息科学的终极发展谈判是构建高效、安全的量子网络。构建量子网络的基自身分是远距离笃定性量子纠缠分发，基于量子纠缠，不仅不错通过量子密钥分发终了经典信息的安全传输，还可通过量子隐形传态为量子磋议机与用户之间量子信息的交互提供唯独有用路子。

量子中继有谈判是贬责光纤传输损耗的有用有谈判。早在1998年，潘建伟止境共事就在海外上初度演示了量子纠缠的贯穿。尔后，国表里商议团队得回了一系列遑急阐扬。可是，近30年来科学家长期未能贬责的一项紧要时候勤恳是：纠缠的寿命远远短于产生纠缠所需的时辰，致使在纠缠的存活时辰内，与之相邻的纠缠难以笃定性产生，因而无法终了纠缠的有用贯穿，严重制约了量子中继的可膨胀性。

针对这一中枢勤恳，中国科学时候大学商议团队通过发展长命命囚禁离子量子存储器、高遵循离子-光子通讯接口及高保真度单光子纠缠公约，在海外上初度终了长命命量子纠缠，纠缠寿命（550毫秒）显赫卓著纠缠建树所需的时辰（450毫秒），从而奏效构建了可膨胀量子中继的基本模块，使得远距离量子网络成为执行可能。

远距离纠缠分发的一个径直哄骗，是终了执行条目下最高安全等第的量子守密通讯。以往的量子守密通讯有谈判需要对器件参数进行精准标定以保险执行安全性，这每每会在骨子哄骗中带来未便。而基于纠缠的器件无关量子密钥分发有谈判则冲破了这一铁心。

关联词，器件无关量子密钥分发的实验终了濒临极为严苛的时候门槛。基于可膨胀量子中继时候，中国科学时候大学商议团队进一步奏效终明晰两个铷原子间的远距离高保真纠缠：在最长达100公里的光纤链路上，原子节点间云尔纠缠保真度仍保执在90%以上，显赫优于此前海外同类实验终结。

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在此基础上，商议团队初度在城域圭臬光纤链路上终明晰斥地无关量子密钥分发：在11公里光纤链路中完成了基于有限数据量的安全性分析与严格阐扬，传输距离较以往最佳终结进步约3000倍；在100公里光纤链路中演示了密钥生成的可行性，传输距离较海外此前最佳实验水平进步两个数目级以上。

●新知解码

啥是量子中继

当今，开云体育假定你手里有一双骰子，这对骰子牢牢“纠缠”，不管你怎样摇，点数总数长期为7。你把这对骰子放在黑盒里摇匀后，一个送到北京，另一个送到上海，当你在北京掷出骰子，闪现点数为6，这一刻，在上海的那只骰子一经注定是1。这种“注定”是瞬时的，不受距离影响，这即是被爱因斯坦称为“远处场所之间诡异互动”的量子纠缠。

关联词，这种纠缠既笃定又脆弱，量子信号跑不了多久就会磨灭。那咱们沿线建起“加油站”行不能呢？快没信号了就“加加油”，把信号再次放大成完整现象，让它无间跑下一程。这平等闲光信号天然有用，但由于量子信号的迥殊性，“加了油”就等于毁了它。

于是，科学家们念念出了个妙招，让它们分段纠缠，再贯穿起来，这即是量子中继。就像从北京到上海的漫长旅程，被分红从北京到济南到南京再到上海，每一小段里面齐有一双零丁的量子纠缠，比如北京到济南里面是甲和乙，济南到南京里面是丙和丁，通过建树在济南的量子中继器对乙和丙进行某种操作，底本绝不相干的甲和丁，陡然成了互相纠缠的一双，依此类推，一段一段尽力从北京跑到上海，完成责任。

（记者丁一鸣整理）