量子中继技术在智能交通领域社会应用取得重大突破
我国在基于量子中继的量子通信网络技术方面取得了重大突破。在此次研究中，我首次实现了相距50公里光纤两端量子存储器之间的量子纠缠。中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所等单位的科学家们合作，利用高亮度光与原子纠缠源、高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等先进技术，将两个位于不同位置的量子存储器成功地连接起来，这为构建基于量子的长距离传输奠定了基础。
目前，人们普遍采用卫星作为自由空间信道来实现广域大尺度覆盖，再通过光纤网络来实现城域及城际的地面覆盖。然而，由于光信号在传输过程中的衰减问题，点对点的地面安全通信距离仅限于百公里左右。为了解决这一问题并实现地面长距离安全通信，我们尝试采用分段传输，并通过级联方式进行多个环节的量子中继传输，但这些方法只能达到几十公里。
我们的研究团队采取了一些创新措施，以提升单光子的质量并优化其与原子的交互过程。这包括使用环形腔增强技术，以及改进设计以提高原有的系统效率。此外，我们还自主研发了一种新的周期极化铌酸锂波导，该设备将原本使用近红外波长(795 nm)的存储器更换为可用于通信的波长(1342 nm)，这样经过50公里光纤后，只有3%的信号损失，这比之前在同样的距离内只剩下10^-27 的情况好很多。
为了进一步提高性能，我们设计并实施了一套双重相位锁定方案，并成功控制了经过50公里远程传输后的小幅偏移，从而确保了高质量的数据恢复。此外，我们还展示了经由22公里外场光纤双节点间进行的一系列实验性操作。
这项成果得到了国际上许多知名科学媒体如《科学》杂志、《麻省理工科技评论》、《美国《科学新闻》》和《英国新科学家》的关注，他们认为这项工作是推动我们向一个更加可行的人类未来迈出重要一步。
