小米全屋智能时代基于量子中继的量子通信网络技术在社会范围内取得重大突破
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，为构建一套基于量子的中继传输网络打下了坚实基础。
目前，在全球范围内，上述工作通常采用卫星作为自由空间信道来实现广泛覆盖，再通过地面上的光纤网络来进行城域及城际的地面覆盖。然而，由于光信号在长距离传输过程中的衰减问题，这些点对点的地面安全通信通常只能维持百公里左右。在解决这个问题并实现更长距离安全通信方面，一种尝试是分段传输，并通过使用多个级联式的量子中继站来扩大覆盖范围，但这些早期尝试仅能支持几千米长度的一次性中继传输。
为了克服这一限制，研究团队采纳了一种环形腔增强方法，以提高单个原子的与其他粒子的耦合效率，同时优化了整个系统以提升总体效率，将原本较低水平到一个更高层次。此外，我们还自主开发了一种周期极化铌酸锂波导，使得存储器能够从原来使用的小波长(795 nm)转移到更加适用于现代通讯需要的大波长(1342 nm)，这样经过50公里光纤后，剩余信号只会减少至1%，而之前这样的情况下，即使是在短短50公里内，同样类型信号也会迅速衰减至接近0%. 我们设计并实施了一种双重相位锁定方案，以确保即便在远离发射源22公里处，也能保持所需精确控制下的最大限度差异约为50nm。最终，我们将所有这些创新融合到一起，不仅成功地完成了经由一条50公里长之路线上两端节点间的双向连结，而且我们还演示了另一条22公里长度外场线路上的双向连结能力。
此举不仅引起国内外众多知名科学媒体如美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、《科学新闻》以及英国《新科学家》的关注，还被普遍认为这是推动未来构建全新的“量子互联网”时代迈出重要一步的一大突破。
