记者从中国科学技术大学获悉：该校潘建伟等人和多位业内专家合作，在可扩展量子网络研究方面取得重大突破。相关成果发表于国际学术期刊《自然》和《科学》。
量子信息科学的目标是构建高效、安全的量子网络。构建量子网络的基本要素是远距离确定性量子纠缠分发。但光纤的固有损耗导致量子纠缠的传输效率随距离呈指数级衰减，是构建可扩展量子网络面临的最大挑战。例如，利用量子中继方案在光纤中进行距离为1000公里的纠缠分发，比直接在光纤中传输，效率将提升100亿亿倍。然而，以往量子纠缠寿命远远短于产生纠缠所需时间，因此无法实现纠缠有效连接，制约了量子中继的可扩展性。
研究团队通过发展长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子—光子通信接口及高保真度单光子纠缠协议，首次实现长寿命量子纠缠，纠缠寿命显著超过纠缠建立所需的时间，成功构建可扩展量子中继的基本模块，使远距离量子网络成为可能。此外，研究团队基于可扩展量子中继技术，实现两个铷原子间的远距离高保真纠缠。在此基础上，他们首次将设备无关量子密钥分发的距离突破百公里网上炒股，较国际此前最好实验水平提升两个数量级以上，极大推进了该技术的实用化进程。
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