近期發表在《自然》（Nature）期刊上的一篇研究，利用相距50公里光纖實現存儲器間的量子糾纏。這項成果為搭建城市規模的量子網絡奠定了理論基礎。

量子網絡類似現在的電腦網絡，用於長距離傳輸數據，唯一區別在於傳輸的是以量子數位（或稱量子比特）為基礎的數據。這就需要依賴量子糾纏理論得以實現。

近些年科學家有一些進展，通過線纜、衛星傳輸糾纏的粒子，但是距離有限。這意味著無法構建城市規模的量子網絡。

這份研究稱通過「環形腔增強技術」實現了傳輸距離的飛躍。據美媒ScienceAlert報道，這種技術「把量子存儲器的原子置於一個環形腔內，在減少對存儲器數據干擾的同時，還能增強接收量子信息的能力。」

「由環形腔增強器產生的耦合原子和光子組成節點。科學家再把光子轉換成適合在通信網絡中傳輸的頻率，也就是說適合在城市規模網絡中傳輸的頻率。」

這項實驗中，原子節點仍位於同一個實驗室，光子通過了50公里長的光纖。實現原子物理節點長距離傳輸仍有挑戰，但這是一個重要的概念性實驗。「儘管有了很大的進步，目前最遠的實體量子存儲器糾纏距離只有1.3公里，長距離仍有挑戰。」研究者在論文中說。

「我們將進一步擴展至實體節點分離類似距離的實驗，將是功能性原子量子網絡的一部份，為建造多節點、更遠距離的原子糾纏鋪平道路。」◇

 

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