中国科学手艺年夜学传授潘建伟和其同事陈宇翱、徐飞虎等在国际上初次尝试实现全光量子中继器的道理性验证，为建立远距离光纤量子收集斥地了新路子。该功效在近日在国际学术权势巨子期刊《天然·光子学》上在线颁发。

　　在远距离量子通讯的进程中，信道传送的量子态常常跟着通讯距离的增添而指数削减，这极年夜地限制了量子通讯的有�����APP效传输距离。若何实现远距离量子通讯一向以来都是国际研究的热门。今朝首要有两种处理方案。其一是在几近真空，量子旌旗灯号消耗极小的外太空，操纵卫星扩大量子通讯距离；我国在2016年成功发射了国际首颗量子科学尝试卫星“墨子号”，成功验证了这一方案的可行性。其二是在光纤收集中利用量子中继器，将一段长距离光纤信道朋分成多段距离比力短的信道，使得量子旌旗灯号不再随距离的增添而指数衰减，从而扩大量子通讯距离。

　　鉴在量子中继器的主要科学和利用价值，国际上关在量子中继器研究的合作很是剧烈。保守量子中继器需要基在纠缠互换、纠缠纯化、量子存储三个必不成少的手艺。但是，今朝的量子存储机能无限，实实际用化量子中继器还需假以光阴。全光量子中继方案在理论上能够实现无需量子存储的量子中继器，为操纵量子中继器实现远距离光纤量子通讯收集供给了另外一种准绳上可行的方案。

　　

　　图1：尝试装配图图1：尝试装配图

　　在该项工作中，研究团队起首对原始的全光量子中继方案进行改良，设想了尝试可行的方案。在该方案中，研究团队利用了光子GHZ态和后选择贝尔丈量来实现分歧信道间光子对的肆意毗连，从而有用地晋升量子信道中纠缠态的分发成功几率。然后，研究团队操纵六个自力的参量下转换双光子纠缠源，在尝试上成功地搭建了一个基在十二光子的全光量子中继器，测试了该量子中继器的各方面机能，并在尝试上验证了其比拟在纠缠互换方案的劣势。尝试成果显示，全光量子中继器能够有用晋升量子态的传输速度，从而拓展量子通讯的传输距离。

　　该项工作成功验证了全光量子中继器的可行性，在道理上使得量子存储器不再是搭建量子中继器的需要前提，为适用化量子中继器的研究斥地了新路子。