近日，通過遠程量子狀態(tài)傳輸建設量子網(wǎng)絡被視為大規(guī)模量子信息處理的關鍵環(huán)節(jié)。以此為基礎，廣域量子密鑰分配、分布式量子計算和量子傳感器成為未來“量子互聯(lián)網(wǎng)”的核心組成部分。

現(xiàn)有的單光子傳輸量子密鑰網(wǎng)絡已經(jīng)相對成熟。為了拓展到分布式量子計算和量子傳感器等領域，我們需要借助量子中繼技術在長達數(shù)十公里內的遠距量子存儲器之間建立糾纏，隨后通過廣域量子隱形傳態(tài)連接這些節(jié)點。

中國科技大學的科學家們首次成功地使用單個光子干涉在獨立存儲節(jié)點之間建立糾纏，并在此基礎上構建了全球首個基于糾纏的城域三節(jié)點量子網(wǎng)絡。這個網(wǎng)絡能夠在任意兩個量子存儲器節(jié)點之間建立糾纏。

據(jù)官方報道，這項研究將現(xiàn)實中的量子糾纏網(wǎng)絡距離從過去的幾十米大幅提高到了幾十公里，為后續(xù)開展盲量子計算、分布式量子計算、量子增強長基線干涉等量子網(wǎng)絡應用提供了堅實的科學和技術支持。

相關研究成果已于5 月 15 日在國際學術期刊《自然》雜志上發(fā)表（DOI:10.1038/s41586-024-07308-0）。同時，《自然》雜志還在同期刊登了美國哈佛大學 Lukin 團隊的相關實驗進展，他們首次在 SiV 色心體系實現(xiàn)了雙節(jié)點遠距離糾纏。相較之下，中國科大的研究在糾纏效率上具有顯著優(yōu)勢，比哈佛大學的工作高出兩個數(shù)量級以上。