近日,我在研究中发现,我们国家在量子通信网络技术方面取得了令人瞩目的进展。首次实现的是两个相距50公里的量子存储器之间的量子纠缠。这项成就是中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所等单位的科研人员共同努力的结果,他们运用高亮度光与原子纠缠源、高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等先进技术,成功地将这两个距离为50公里的光纤两端的量子存储器连接起来,为构建一张基于量子的网络奠定了坚实基础。
目前,全球普遍采用卫星传输来实现广域覆盖,再通过地面上的光纤网络进行城区和城际的地面覆盖。然而,由于信号衰减问题,点对点的地面安全通信距离仅限于百公里范围内。为了解决这个问题,并实现长距离安全通信,我们之前尝试使用分段传输和级联方式,但这只能达到几千米级别。
我所在的团队则采用了一种新颖的手段来提高效率。在环形腔增强技术中,我们提升了单个光子的与原子的耦合效率,并优化了整个系统,使得我们能够大幅提高原有的性能。此外,我参与设计并实施了一套双重相位锁定方案,这有助于控制通过长途传输后的波长差异,使得最终效果更加出色。
经过这些改进后,我们不仅成功地将经过50公里光纤后还能保持良好状态,而且还能够完成22公里外场光纤中的双节点操作。这项工作引起了包括《科学》杂志、《麻省理工科技评论》、《美国科学新闻》以及英国《新科学家》的广泛关注,被认为是推动量子互联网发展的一个重要里程碑。