量子存储器的远距离纠缠 |《自然》论文

来源：Nature自然科研

《自然》发表的一项研究Entanglement of two quantum memories via fibres over dozens of kilometres演示了两个相距50公里的量子存储器的纠缠。这个距离比之前报道的距离要远得多，或为实现多节点、远距离纠缠铺平了道路，有助于量子互联网的开发。

在原子系统内实现远距离纠缠的原理图。来源：Yu, Y., Ma, F., Luo, X. et al.

量子通信需要传输纠缠粒子。远距离纠缠在过去二十年中取得了显著的进展，要实现远距离纠缠，需要让纠缠光子在光纤上的节点之间传输或通过卫星传输；但是，严重的传输损耗限制了光子分发的成功率。而对应普通计算机存储器的量子存储器，其纠缠也一直无法超越1.3公里的距离，意味着现有系统可能不具有拓展性。

中国科学技术大学的潘建伟、包小辉和同事利用一种名为腔增强的量子效应来制备纠缠原子和光子，这种效应可以减少传输期间丢失的光子耦合。他们再将这些纠缠原子和光子转换为适合于电信传输的频率，最后在两个由50公里长光纤连接的节点之间实现了纠缠——这一距离足以连接两座城市。研究结果表明，与纠缠光子相比，多节点之间的原子–光子纠缠可能更适合量子纠缠的远距离传输。

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Nature | DOI: 10.1038/s41586-020-1976-7

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Entanglement of two quantum memories via fibres over dozens of kilometres

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