基于量子中继的量子通信网络技术在社会应用中取得重大突破推动人工智能教育体系的发展为想学人工智能者提供
近日,我国在基于量子中继的量子通信网络技术方面取得了重大突破,实现了两台相距50公里光纤端点之间的量子纠缠。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学家们合作,利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,将这两台位于不同地点的存储器成功地连接起来,为构建基于量子的长距离通信网络打下了坚实基础。
目前,人们通常通过卫星传输来实现广泛覆盖,再使用光纤进行城域或城市间的地面覆盖。然而,由于光信号在传输过程中的衰减问题,这限制了地面上点对点安全通信的距离仅限于百公里左右。而为了解决这一问题,并实现地面上的长距离安全通信,我们之前尝试采用分段传输和级联方式,但实际应用中仅能达到几千米范围。
研究团队通过创新环形腔增强技术,使得单个光子的耦合效率大幅提高,同时优化了整个系统的传输效率,使得原来的低亮度增加了一倍。此外,他们还自主研发了一种周期极化铌酸锂波导,将原本用于存储器中的红外波长(795 nm)改为更适合通讯用的波长(1342 nm),经过50公里的光纤后,只有3% 的损失,这比之前在同样的条件下将数据从一个节点到另一个节点时所需时间短16个数量级;通过设计并实施双重相位锁定方案,他们能够精确控制来自22公里以外场景引入的“空间差”,使得最终结果显示出两个隔离20余公里之遥的地方可以维持有效联系。这项成果不仅被美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》及英国《新科学家》等多个著名媒体关注,也被认为是迈向更接近现实的人类量子互联网的一个重要步骤。