基于量子中继技术的云起智能家居网络在社会范围内实现重大突破
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。这项成果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通常仅能维持几百公里。为了克服这种限制并实现长距离安全通信，我们之前尝试使用分段传输，并通过级联方式利用量子中继，但实际上只能达到几十千米。
我们的团队采取了一些创新措施来解决这些挑战。我们提高了单个光子的与原子的耦合强度，并优化了传输效率，从而大幅提升了原有的光与原子的交互效率。此外，我自主设计并研发了一种周期极化铌酸锂波导，将原本靠近红外（795 nm）的波长转移到更适合通讯用的波段（1342 nm），经过50公里的光纤后，只有3%的信号衰减，这比之前在同样的距离内丢失99.9999%多得多；我们还开发出一种双重相位锁定方案，以确保远程操作时不会出现过大的误差。在这些改进之后，我们成功地将经过50公里电路后的双节点经由22公里外场电路再次连接起来。
此项工作不仅被美国《科学》杂志、麻省理工科技评论以及其他知名媒体所关注，还被认为是在推动建立可行性质的大规模数量互联网的一大步前沿。
