可重構量子糾纏分配網(wǎng)絡新方案取得重要進展
量子糾纏分配是量子網(wǎng)絡發(fā)展中的重要技術。通過在多個用戶間端到端地分配量子糾纏資源，量子網(wǎng)絡能夠支持多種量子信息應用。然而，在實際應用中，量子糾纏分配網(wǎng)絡面臨著擴展性和靈活性的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的波分復用(WDM)量子糾纏分發(fā)網(wǎng)絡受限于光通信波段波長信道的有限性，網(wǎng)絡用戶數(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)絡架構和分發(fā)機制。
近日，清華大學電子工程系的張巍教授團隊在量子糾纏分配網(wǎng)絡領域取得了突破性進展，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量子糾纏分配網(wǎng)絡新方案。這一研究成果不僅解決了量子網(wǎng)絡擴展性和靈活性方面的重大挑戰(zhàn)，還為量子密鑰分發(fā)(QKD)、量子遠程傳態(tài)、分布式量子計算等量子信息應用的一體化網(wǎng)絡實現(xiàn)提供了有力支持。
科研團隊的新方案巧妙地運用了硅波導通過自發(fā)四波混頻產生糾纏光子對的物理過程。當多個泵浦光注入到硅波導時，會同時激發(fā)多個簡并泵浦和非簡并泵浦的自發(fā)四波混頻過程，產生的光子對在頻譜上具有復雜的頻率關聯(lián)特性。這一特性使得不同頻率的光子可以被分配給網(wǎng)絡用戶，從而在用戶間自然形成特定的量子網(wǎng)絡拓撲。更重要的是，當泵浦光頻率發(fā)生改變時，網(wǎng)絡拓撲也會隨之改變，這種機制被稱為“泵浦管理”。
通過引入泵浦管理機制，張巍教授團隊的新方案成功地將N用戶網(wǎng)絡需要的波長通道數(shù)量降低到O(N)，而傳統(tǒng)WDM量子糾纏分配網(wǎng)絡則需要O(N^2)個波長通道。這一改進不僅大大降低了網(wǎng)絡對波長信道的需求，還使得網(wǎng)絡架構具備了很強的拓撲重構能力，并始終保持每對用戶線路獨立使用一份糾纏資源。這些特點使得該網(wǎng)絡架構兼顧了可擴展性、可重構性和高性能。
為了驗證新方案的有效性和應用潛力，張巍教授團隊還通過三波長泵浦光的泵浦管理演示了一個10用戶全連接的糾纏基QKD網(wǎng)絡。實驗結果表明，網(wǎng)絡中產生的光子通過光纖分發(fā)到網(wǎng)絡用戶后，光子間的時間-能量糾纏特性得到了充分驗證。這一成果不僅證明了新方案在實際應用中的可行性，還為量子網(wǎng)絡的進一步發(fā)展奠定了堅實基礎。
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·進展》(Science Advances)期刊上。
關注本網(wǎng)官方微信 隨時閱讀專業(yè)資訊
- 預算366萬 廣東輕工職業(yè)技術大學采購實驗室設備 2025-01-16 13:36:55
- 近日，廣東輕工職業(yè)技術大學就“廣東輕工職業(yè)技術大學食品與生物技術學院省級工程技術中心設備更新項目”發(fā)布公開招標公告，預算金額為366萬元。
- 氣相液相色譜分析設備中標結果公告 2025-01-16 11:33:30
- 項目名稱：廣西石化化工中心化驗室氣相液相色譜分析設備，項目編號：0720-2440zbzx0258/01，招標范圍：貨物名稱：常規(guī)色譜68臺、頂空氣相色譜儀 1臺、多維氣相色譜儀1臺、氣相色譜-質譜聯(lián)用儀1臺、液相色譜4臺，招標機構：中國石油物資有限公司，招標人：中國
- 只要進口！安徽農業(yè)大學863萬采購實驗室重大科研設備 2025-01-15 11:44:31
- 近日，安徽農業(yè)大學“茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室重大科研設備更新項目——學科核心平臺科研設備購置(6)”發(fā)布三項招標公告，預算金額863萬元，涉及熒光定量PCR儀、高效液相色譜儀、超高效液相-飛行時間質譜聯(lián)用儀等儀器設備，且均為進口。
- 年終回顧丨2024年支持儀器行業(yè)發(fā)展的財稅政策 2025-01-14 11:30:57
- 化工儀器網(wǎng)編輯整理了2024年發(fā)布的儀器行業(yè)相關財稅政策。具體如下：
- 青島生物醫(yī)藥高效液相色譜儀中標結果公告 2025-01-14 09:48:02
- 項目名稱：青島生物醫(yī)藥協(xié)同創(chuàng)新中心項目儀器設備采購（第二批）項目（二）第一、四包，項目編號：1075-244SDSITC058/01，招標范圍：高效液相色譜儀、超高效液相色譜儀,數(shù)量：10套； 高分辨串聯(lián)液質聯(lián)用儀，數(shù)量：1套。招標機構：山東中鋼招標有限公司，招標
版權與免責聲明
- 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)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其它來源（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)贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。