我国量子科研进展：首次实现可扩展量子中继器的演示

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从中国科技大学了解到，该大学潘剑伟教授及其同事陈郁敖和赵波最近利用参量下转换光源实现了基于线性光学的量子直放站中的嵌套纠缠提纯和二次纠缠交换过程，为未来实现基于原子系综的可伸缩线性光学量子直放站提供了前瞻性的技术指导。国际学术期刊《自然光子学》和《物理评论快报》分别发表了这两项成果。

据新华社报道，地面量子通信将受到链路衰减和噪声的影响，因此有必要使用量子中继器来实现远程通信。自从这个概念在1998年被提出以来，科学家们一直在努力建造一个实用的量子中继器。

潘建伟的团队是多光子纠缠制备和操纵领域的世界领导者。最近，他们首次演示了基于八面体纠缠光源的嵌套量子纠缠提纯和级联量子纠缠交换。通过巧妙设置Bell态测量装置，不仅可以完全消除纠缠交换过程中的双光子干涉项，而且还可以保留分配量子态的进一步可操作性。利用光纤模拟量子存储和测量反馈装置，成功实现了可伸缩量子中继器的光学演示。

这两项工作突破了以往只能演示量子直放站单次纠缠操纵的技术障碍，首次实现了量子态的连续纠缠操纵，发展了基于线性光学系统的可扩展量子直放站技术。《自然光子学》和《物理评论快报》的评论家高度评价了这两项成果，其中嵌套提纯的实验实现被誉为“英雄实验”。