中科大再登《自然》封面！多模式量子中继将量子通信速率提升4倍

中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队首次实现多模式复用的量子中继基本链路，可将量子通信的速率提升4倍。相关研究成果6月2日在线发表在《自然》并成为封面

单光子在光纤传输中的损耗限制了量子态在光纤中的传输距离，如果要建立长距离、大范围的量子网络，必须采用多段短距离基本链路加上量子中继的方案。如何在基本链路上建立量子存储器之间的可预报纠缠，然后利用纠缠交换技术把量子纠缠扩展至目标距离，是这个方案的关键。

据悉，该团队李传锋、周宗权研究组利用固态量子存储器和外置纠缠光源，首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠，演示了多模式量子中继。

报道称，研究组长期进行固态量子存储器的研究，目前已经可以达到存储保真度99.9%、模式数100个、光存储寿命1小时等水平。研究中，该团队实现了4个时间模式的复用，使得纠缠分发的速率提升了4倍，实测的纠缠保真度达到了80.4%。

该工作证实了基于吸收型量子存储构建量子中继的可行性，并首次展现了多模式复用在量子中继中的加速作用。《自然》杂志审稿人对该工作给予高度评价：“这是在地面上实现远距离量子网络的一项重大成就。”

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