近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子存储和量子中继领域取得重大进展。中国科学家建起“量子鹊桥”，中国“量子鹊桥”技术可将量子通信速率提升四倍。
据中国官媒新华社6月2日报道，近期，中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组，在国际上首次实现多模式复用的量子中继基本链路，如同“鹊桥”，可将量子世界里天各一方的“牛郎织女”间的通信速率提升四倍。
该科研团队利用固态量子存储器和外置纠缠光源，首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠，演示了多模式量子中继，为高速率、大尺度量子网络的建设提供了全新的实现方案。该成果6月2日在国际学术期刊《自然》发表。
由于单光子在光纤传输中的指数级损耗问题，量子态在光纤中传输的距离被限制在百公里量级。为了建立起全国乃至全球的量子网络，需要采用量子中继方案。其基本思路是把长程纠缠传输的任务分解为多段短距离的基本链路，在基本链路上建立量子存储器之间的可预报纠缠，然后利用纠缠交换技术把量子纠缠扩展至目标距离。
量子存储器是量子中继的核心器件。李传锋提到，之前大家用的是发射型量子存储器，要么一次只能传输1个量子，效率低；要么一次传输多个量子，但精确率低。他们团队一直致力于研究吸收型量子存储器，经过3年多努力，近期在国际上首次成功使用吸收型量子存储器，演示了多模式复用的量子中继基本链路。
这种量子存储器可以一次捕获并存储4对纠缠量子，等于获得了四倍加速的纠缠分发速率，并且经实验验证，两个节点之间的纠缠保真度超过80%。
据悉，这项研究为建设高速率、大尺度的量子网络，提供了全新实现方案。该成果为量子中继的发展研究开创了一个可行的方向，为实用化高速量子网络的构建打下基础。
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