量子网络研究获突破基于冷原子的多节点量子存储网络

　　中国科学技术大学潘建伟、包小辉研究团队在量子网络研究方面取得重要进展，成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来，为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。

　　该成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上，被审稿人称赞为“多节点量子网络的里程碑”。

　　据潘建伟介绍，量子网络可分为量子密钥网络、量子存储网络、量子计算网络3个阶段。量子存储网络是量子密钥网络的下一阶段，量子态可在每一个节点存储在量子存储器内，能够在适当的时候按需读出。因此，基于量子存储网络可以进行更为高级的量子信息任务。

　　量子密钥网络已较为成熟，目前正在进入规模化应用，如我国已经建成的量子保密通信京沪干线等。在量子存储网络方向，当前的主要目标是拓展节点数目、增加节点间的距离。

　　包小辉说，构建量子存储网络的基本资源是光与原子间的量子纠缠，纠缠的亮度及品质直接决定了量子网络的尺度与规模。为提升纠缠亮度，研究团队采用环形腔增强技术来增加单光子与原子系综间耦合，使得纠缠制备效率大幅提升。为提升纠缠品质，团队采用高阶模式锁腔、自滤波等技术，使得杂散背景光子得到很好抑制。两者相结合，在维持纠缠品质不变的情况下，纠缠源的亮度比以往双节点实验中提升了一个数量级以上。