化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

可重構(gòu)量子糾纏分配網(wǎng)絡(luò)新方案取得重要進(jìn)展
2024年12月27日 14:23:57 來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4425

這一研究成果不僅解決了量子網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和靈活性方面的重大挑戰(zhàn)，還為量子密鑰分發(fā)(QKD)、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)、分布式量子計(jì)算等量子信息應(yīng)用的一體化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。

　　量子糾纏分配是量子網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的重要技術(shù)。通過在多個(gè)用戶間端到端地分配量子糾纏資源，量子網(wǎng)絡(luò)能夠支持多種量子信息應(yīng)用。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，量子糾纏分配網(wǎng)絡(luò)面臨著擴(kuò)展性和靈活性的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的波分復(fù)用(WDM)量子糾纏分發(fā)網(wǎng)絡(luò)受限于光通信波段波長信道的有限性，網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)受到限制。為了突破這一瓶頸，研究者們開始探索新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和分發(fā)機(jī)制。
 
　　近日，清華大學(xué)電子工程系的張巍教授團(tuán)隊(duì)在量子糾纏分配網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，提出了一種基于自發(fā)四波混頻(SFWM)量子光源泵浦管理的可重構(gòu)量子糾纏分配網(wǎng)絡(luò)新方案。這一研究成果不僅解決了量子網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和靈活性方面的重大挑戰(zhàn)，還為量子密鑰分發(fā)(QKD)、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)、分布式量子計(jì)算等量子信息應(yīng)用的一體化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。
 
　　科研團(tuán)隊(duì)的新方案巧妙地運(yùn)用了硅波導(dǎo)通過自發(fā)四波混頻產(chǎn)生糾纏光子對(duì)的物理過程。當(dāng)多個(gè)泵浦光注入到硅波導(dǎo)時(shí)，會(huì)同時(shí)激發(fā)多個(gè)簡(jiǎn)并泵浦和非簡(jiǎn)并泵浦的自發(fā)四波混頻過程，產(chǎn)生的光子對(duì)在頻譜上具有復(fù)雜的頻率關(guān)聯(lián)特性。這一特性使得不同頻率的光子可以被分配給網(wǎng)絡(luò)用戶，從而在用戶間自然形成特定的量子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。更重要的是，?dāng)泵浦光頻率發(fā)生改變時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟矔?huì)隨之改變，這種機(jī)制被稱為“泵浦管理”。
 
　　通過引入泵浦管理機(jī)制，張巍教授團(tuán)隊(duì)的新方案成功地將N用戶網(wǎng)絡(luò)需要的波長通道數(shù)量降低到O(N)，而傳統(tǒng)WDM量子糾纏分配網(wǎng)絡(luò)則需要O(N^2)個(gè)波長通道。這一改進(jìn)不僅大大降低了網(wǎng)絡(luò)對(duì)波長信道的需求，還使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備了很強(qiáng)的拓?fù)渲貥?gòu)能力，并始終保持每對(duì)用戶線路獨(dú)立使用一份糾纏資源。這些特點(diǎn)使得該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)兼顧了可擴(kuò)展性、可重構(gòu)性和高性能。
 
　　為了驗(yàn)證新方案的有效性和應(yīng)用潛力，張巍教授團(tuán)隊(duì)還通過三波長泵浦光的泵浦管理演示了一個(gè)10用戶全連接的糾纏基QKD網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的光子通過光纖分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)用戶后，光子間的時(shí)間-能量糾纏特性得到了充分驗(yàn)證。這一成果不僅證明了新方案在實(shí)際應(yīng)用中的可行性，還為量子網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
 
　　該研究成果以Reconfigurable entanglement distribution network based on pump management of spontaneous four-wave mixing source為題，于近日在線發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)期刊上。

 

關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 超高效液相色譜和凝膠滲透色譜儀中標(biāo)結(jié)果公告

    項(xiàng)目名稱：中石油（上海）新材料研究院 超高效液相色譜和凝膠滲透色譜儀,項(xiàng)目編號(hào)：0720-2540zbzx0065,招標(biāo)范圍：超高...
    2025-06-27 11:59:27

  • 預(yù)算250萬元 伊犁師范大學(xué)發(fā)布實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目

    近日，伊犁師范大學(xué)委托新疆成濟(jì)工程咨詢有限公司就新疆生物質(zhì)資源清潔轉(zhuǎn)化與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目(三次)”進(jìn)行公開招標(biāo)，項(xiàng)目編...
    2025-06-27 11:11:35

  • 涵蓋大氣預(yù)濃縮儀等多種儀器 北京37項(xiàng)地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范發(fā)布

    近日，北京市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布《大氣預(yù)濃縮儀校準(zhǔn)規(guī)范》等 37項(xiàng)北京市地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范，涵蓋大氣預(yù)濃縮儀、水質(zhì)在線電導(dǎo)率儀、直接進(jìn)...
    2025-06-27 10:47:23

  • 2321萬！中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所采購一批設(shè)備

    中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所就“中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所2025年改善科研條件專項(xiàng)項(xiàng)目(微生物資源研究中心建設(shè))”發(fā)布...
    2025-06-27 09:23:05

  • 預(yù)算184萬元 常州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心采購環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器

    近日，常州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心委托江蘇中冠工程咨詢有限公司組織公開招標(biāo)，采購液相色譜儀、熒光光度計(jì)等儀器設(shè)備，預(yù)算184萬元。
    2025-06-27 09:05:46

  • 預(yù)算1433萬元 廣東海洋大學(xué)采購一批儀器設(shè)備

    廣東海洋大學(xué)就“廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院設(shè)備更新項(xiàng)目”發(fā)布招標(biāo)文件，預(yù)算1433.8萬元。
    2025-06-27 09:04:57

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
科研助力 儀器優(yōu)選——化工儀器網(wǎng)夏季儀器采購節(jié)
關(guān)閉