通过量子存储技术实现独立量子存储器间的远距离纠缠

中科大将长寿命冷原子量子存储技术与量子频率转换技术相结合，采用现场光纤在相距直线距离12.5公里的独立量子存储节点间建立纠缠。通过采用量子存储技术对光子进行存储，将使不同节点间的高效纠缠连接成为可能。构建存储器间纠缠并拓展节点间距一直是量子网络方向的研究热点。已实现的双节点纠缠实验中，最远直线距离仅为1.3公里。

量子中继的基本原理是采用分段纠缠分发与纠缠交换相结合来拓展通信距离，其核心是量子存储技术，通过对光子比特进行缓存，可大幅提升纠缠连接效率。

量子存储器是量子中继的核心器件。之前大家用的是发射型量子存储器，要么一次只能传输1个量子，效率低;要么一次传输多个量子，但精确率低。”李传锋教授团队一直致力于研究吸收型量子存储器，经过3年多努力，2021年在国际上首次成功使用吸收型量子存储器，演示了多模式复用的量子中继基本链路。

这种量子存储器可以一次捕获并存储4对纠缠量子，等于获得了四倍加速的纠缠分发速率，并且经实验验证，两个节点之间的纠缠保真度超过80%。

量子存储技术是在处理量子信息和通信时，与处理量子信息的量子逻辑门一起，被认为是储藏、变换、及控制量子信息的核心技术。

量子存储协议问世 信息存储时间最长达10小时

据外电报道，信息存储时间最长可达10个小时的量子存储协议最近问世，由韩国研究组开发的该协议，为实现100公里以上的长距离量子通信，奠定了基础。

仁荷大学信息通信研究生院教授咸炳承，在全 球率先开发了将毫秒(千分之一秒)级存储时间延长100万倍以上的量子存储方式。

咸炳承在1998年自主研发的拉曼回声式量子存储协议中。结合光锁定方式。开发出将毫秒级量子信号光存储时间。最高延长至10小时的突破性量子存储方式。

光锁定方式是为了防止量子信息流失，将动态原子转移到处于独立状态的基态形式，由此显著地提高了量子存储时间。

量子网络是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子网络。量子网络的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

量子通信融合了现代物理学和光通信技术研究的成果，由物理学基本原理来保证密钥分配过程的无条件安全性。量子密钥分发根据所利用量子状态特性的不同，可以分为基于测量和基于纠缠态两种。基于纠缠态的量子通信在传递信息的时候利用了量子纠缠效应，即两个经过耦合的微观粒子，在一个粒子状态发生变化时，另一个会立刻发生相应的变化。

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