量子中继技术重大突破 将赋能智能家居未来发展社会场景
我国科学家在量子通信网络技术方面取得了重要进展，首次实现了50公里光纤内两个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机构合作的结果。通过高效的光与原子纠缠源、低噪声单光子频率转换和远程单光子精密干涉等技术，他们成功地将这两个存储器连接起来，为建立基于量子的中继网络奠定了基础。
目前，人们通常使用卫星来实现广泛覆盖，再利用光纤网络进行城域和城市间的地面覆盖。但由于光信号在传输过程中的指数衰减问题，点对点的地面安全通信距离仅限于百公里左右。为了解决这一问题并实现长距离安全通信，一些方法尝试采用分段传输和级联方式，但以前的实验只能在几千米范围内进行。
研究团队通过提高单个原子的耦合率，并优化传输效率，将原来的原子与光波交互强度提升了一倍。此外，他们还自主研发了一种周期极化铌酸锂波导，将存储器中的波长从近红外调整到更适合通信的波段。在经过50公里的光纤后，只有三分之一的能量损失，这比之前在相同距离上的普通信号衰减要好得多。他们还设计了一种双重相位锁定方案，以确保远程单个粒子的干涉效果，并成功控制了由于传输引起的一些不稳定因素。
最终，这些创新成果被整合起来，使得两端分别位于不同地点的人们能够分享一个共享且不可复制的事物——即便它们彼此相隔五十公里。这一突破不仅显示出我们如何克服现有的物理障碍，也为未来构建一种全新的、高度加密的地面通讯系统铺平了道路。这个项目已经吸引了包括《科学》杂志、麻省理工科技评论、《科学新闻》及英国《新科学家》的国际媒体关注，被认为是推动量子互联网发展的一个重大步骤。
