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我科学家构建国际首个基于纠缠的城域量子网络

2024-05-19 09:39

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　　　　中乌元首通话也是给那些居心不良的美西方政客打脸——如果不是中国坚定不移维持与俄乌两国的友好关系，世界将失去和平解决乌克兰危机最重要的一条途径。可以说，中国保持战略定力就是为世界保留了和平的种子。

　　　　今年2月，中央政治局的第三次集体学习中，习近平总书记强调，要坚持“四个面向”，坚持目标导向和自由探索“两条腿走路”，把世界科技前沿同国家重大战略需求和经济社会发展目标结合起来。

　　　　在4月1日的会议上，毛伟明说，“要以时不我待的紧迫感抢抓重大机遇。推动大规模设备更新和消费品以旧换新，是扩大市场能级、激发经济增长潜力的重大机遇，是促进产业升级、培育发展新质生产力的重大机遇，是实现标准升级、引领绿色安全发展的重大机遇，是推动消费升级、改善生产生活条件的重大机遇。”

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　　　　对基础研究的稳定支持，国外顶尖机构是怎么做的？2019年，中科院组织了一个考察项目，旨在通过实地调研世界知名基础研究机构，总结他国经验，探索什么是适合中国国情的基础研究科研组织模式，庄辞参加了这一项目。

　　　　特约评论员 庚欣：日本是一个岛屿国家，所谓岛屿国家，就必须要成为“陆海联动”的桥梁。但是，从战后几十年的实践来看，日本和周边各国的关系发展并不融洽。另外，日本毕竟是个经济大国，它的经贸关系主要是靠和中国、韩国等亚洲国家的互动，而不是依靠美国。现在日本和中国每年经贸额达到3600多亿美元，而和美国的经贸额只有中日经贸额的一半左右。地缘关系上大家又是“搬不走的邻居”，这些都使得日本处处进退两难。

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　　【科技前沿】

　　本报合肥5月17日电(记者丁一鸣)日前，中国科学技术大学潘建伟、包小辉、张强等首次采用单光子干涉在独立存储节点间建立纠缠，并以此为基础构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络。该工作使得现实量子纠缠网络的距离由以往的几十米整整提升了三个数量级至几十公里，为后续开展盲量子计算、分布式量子计算、量子增强长基线干涉等量子网络应用奠定了科学与技术基础。相关研究成果发表在国际学术期刊《自然》上。

　　通过量子态的远程传输来构建量子网络是大尺度量子信息处理的基本要素。基于量子网络，可以实现广域量子密钥分发以及分布式量子计算和量子传感，构成未来“量子互联网”的技术基础。目前，基于单光子传输的量子密钥网络已发展成熟，而面向分布式量子计算、分布式量子传感等进一步量子网络应用，则需要采用量子中继技术在远距离量子存储器间构建量子纠缠，在此基础上通过广域量子隐形传态将各个量子信息处理节点连接起来。

　　在远距离分离的独立量子存储器之间建立纠缠，主要挑战在于如何控制单光子相位。基于单光子干涉的纠缠方案在纠缠速率方面有重大优势，然而实验难度非常高。纠缠过程中量子存储的控制激光、频率转换泵浦激光、长光纤信道等带来的细微相位抖动，会导致最终生成纠缠的退相干。为解决这一难题，团队设计并发展了一套非常精巧的相位控制方案：首先通过超稳腔稳频来压制控制激光线宽，其次通过光锁相环来构建读写激光间的相位关联，最后通过远程分时相位比对来构建两节点间的相位关联。采用以上相位控制技术，并利用量子频率转换，团队成功实现了相距十几千米远的量子存储器之间的纠缠。以此为基础，研究团队构建了国际上首个城域三节点量子纠缠网络，该网络可以在任意两个量子存储器节点间建立纠缠。

　　《自然》杂志审稿人评价，“他们的成果开启了量子互联网研究的新篇章”“为未来大规模量子网络铺平了道路”。(光明日报) 【编辑:陈海峰】

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