基于量子中继的量子通信网络技术与人工智能三大算法相结合推动社会信息化进程取得重大突破
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，将这两个距离为50公里的两台量子存储器成功地进行了纠缠，这为构建基于量子中继的大规模量子网络奠定了基础。
目前，上述工作主要依赖于卫星传输来实现广域覆盖，再通过地面光纤网来实现城际覆盖，但由于长距离传输中的信号衰减问题，导致地面安全通信只能达到几百公里。为了解决这一问题并实现更长距离的地面安全通信，我们尝试采用分段传输和级联方式进行数量级范围内的远程传输。此前，在使用环形腔增强和优化光路效率后，我们提高了原来的信号亮度，并将波长从红外改至通信频段。
随后，我们研发了一种周期极化铌酸锂波导，使得经过50公里光纤后的信号衰减仅剩下百分之三，这比之前在同样条件下的衰减少16个数量级；我们还设计并实施了一种双重相位锁定方案，以控制远程单光子的干涉，使得经过50公里后的轻微差异被限制在非常小的范围内。
最终，我们将这些技术整合起来，不仅成功实现了经由50公里电线通讯双节点间的稳定性，也展示了通过22公里外场电线通讯双节点间可行性的实验结果。这一成果已经获得包括《科学》杂志、麻省理工科技评论、《科学新闻》、《新科学家》等国际知名媒体报道，他们认为这一发现推动了解决建立大规模商用数据网所需关键问题，为接下来的人工智能三大算法应用打下坚实基础。
