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                中国研讨职员创下量子影象胶葛的间隔记载

                2020-02-26 00:47泉源:中国存储网
                导读:中国的量子研讨团队在实行室中胶葛了22公里的“现场摆设光纤”和50公里的环绕光纤。

                多年以来,科技职员不断在高兴开辟须要的功用以构建适用的“基于量子”的互联网。

                此中,最大的应战之一是怎样在很长的间隔上维护和办理近程量子存储器的胶葛。

                上周,中国迷信技能大学的一组研讨职员在《天然》杂志 上宣布了一篇论文,乐成地胶葛了由原子团簇组成的量子影象,并在实行室中胶葛了22公里的“现场摆设光纤”和50公里的环绕光纤。

                运用原子团作为量子影象经过光纤完成都会范围的间隔“传输”是第一个而且惹起存眷。这里有一个帐户  上张贴新迷信家留意到任务的,“单个光子不断纠结超过间隔超越1000V公里,但对大颗粒的零碎,存储更多的信息,坚持这种胶葛更难。” 在他们的任务中,研讨职员在真空室中运用了约1亿个冷却的atoms原子原子团作为量子影象。

                原子集成体用于量子存储曾经有一段工夫了,它具有加强按需胶葛的特性,但在办理方面也具有应战性。最好间接从论文中读取新陈诉办法的细节 (两个量子存储器经过数十公里的光纤缠结)。简而言之,研讨职员在统一实行室中创立了两个独自的“内存”节点,而且可以以与量子互联网中信号转发器所需的方法差别的方法来胶葛它们。此摘录摘自论文:

                衔接近程量子处置器的量子互联网应能完成很多反动性的使用,比方散布式量子盘算。它的完成将取决于近程量子存储器在长间隔上的胶葛。虽然获得了宏大的提高,但现在两个节点之间的最大物理间隔为1.3公里,而且间隔较长的应战依然存在。在这里,我们经过一个都会范围的光纤经过光子传输展现了一个实行室中两个原子团的胶葛。

                原子聚集体起着存储量子态的量子存储器的作用。我们运用腔加强来无效地创立原子-光子胶葛,并运用量子频率转换将原子波长转换为电信波长。我们经过双光子干预完成了超越22公里的场摆设光纤的胶葛,并经过单光子干预完成了超越50公里的环绕光纤的胶葛。我们的实行可以扩展到物理间隔相近的节点,从而构成原子量子网络的功用局部,从而为在很多节点和更长的间隔上树立原子胶葛摊平了路途。”

                上面表现的是论文的实行图和标题图。

                中国研讨职员创下量子影象胶葛的间隔记载

                原子聚集体之间近程胶葛天生的表示图两个量子存储节点(在一个实行室中为节点A和B)经过光纤链接到用于光子丈量的两头站。在每个节点中,一个⁸⁷Rb原子团被安排在一个环形腔内。起首一切原子都预备成基态。我们起首经过施加写入脉冲(蓝色箭头)在原子全体与写入光子之间创立部分胶葛。然后沿顺时针(逆时针)腔形式搜集输入的光子,并将其发送到QFC模块。借助PPLN-WG芯片和1,950 nm的泵浦激光器(绿色箭头),将795 nm的写出光子转换为电信O波段(1,342 nm)。半波片(HWP)和四分之一波片(QWP)的组合改进了与波导的横向磁极化形式的耦合。颠末噪声过滤后,两个写出的光子经过长纤维传输,在分束器外部受搅扰,并被两个超导纳米线单光子检测器(SNSPD)检测,服从约为50%,暗计数率为100 Hz。在两头电台的无效搅扰预示着两个胶葛的独奏。干预分束器(BS)之前的光纤偏振控制器(PC)和偏振分束器(PBS)用于自动赔偿长光纤中的偏振漂移。为了检索原子形态,我们向读脉冲施加反向传达的读脉冲(白色箭头)。经过自旋波和腔加强的相位婚配,原子态被无效地规复为环形腔的逆时针(顺时针)形式。DM表现二向色镜,LP表现长通滤波器,BP表现带通滤波器。

                研讨职员指出,他们的任务是紧张的第一步,并讨论了下一步。经过兼并更多的量子存储器,我们的实行可以扩展为经过多光子干预在长间隔上胶葛多个量子存储器。一团体还可以在子链接上创立两对近程原子胶葛,并依照量子中继器方案经过胶葛交流来扩展原子胶葛的间隔。串联此进程能够会延伸间隔,从而超越间接传输的极限。”

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                要害词 :
                量子胶葛
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