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我国科学家突破！量子互联网组网方案迎来新变革

2025-05-18 15:57:40 资讯 27观看

摘要近期，一项突破性的量子通信技术成果在国际学术界引起了广泛关注。电子科技大学郭光灿教授领导的周强课题组，携手天府绛溪实验室等合作伙伴，成功提出了一项全新的量子纠缠互联方案，该方案通过量子态复用组网技术，为量子互联

近期，一项突破性的量子通信技术成果在国际学术界引起了广泛关注。电子科技大学郭光灿教授领导的周强课题组，携手天府绛溪实验室等合作伙伴，成功提出了一项全新的量子纠缠互联方案，该方案通过量子态复用组网技术，为量子互联网的规模化发展开辟了新路径。

这一创新成果的研究论文，由电子科技大学、天府绛溪实验室、合肥国家实验室、西南技术物理研究所、中国科学院上海微系统与信息技术研究所及中国科学技术大学的研究团队共同撰写，并在国际顶级学术期刊《Light: Science & Applications》上发表。论文题为“由态复用量子光源实现量子纠缠网络”，详细阐述了研究团队在量子纠缠组网方面的新发现。

传统的量子互联网构建依赖于波分组网技术，通过增加波长通道数来扩展用户规模。然而，这种方法面临着波长通道资源需求快速增长的瓶颈，限制了量子互联网的进一步发展。例如，一个包含10个用户的网络需要90个波长通道，而100个用户的网络则需要990个波长通道。这种多项式增长的资源需求，成为了制约量子互联网规模化发展的主要障碍。

面对这一难题，研究团队提出了量子态复用组网的新方案。他们利用氮化硅微环器件，在独立双色泵浦的激励下，成功在单个波长通道中制备出3个量子纠缠态，实现了量子态复用的量子纠缠光源。这一突破性的进展，使得在不增加波长通道数的情况下，网络用户数量能够显著提升。

为了验证这一方案的可行性，研究团队在“银杏一号”城域量子互联研究平台上进行了原理验证。实验结果显示，通过使用6个波长通道，他们成功在4个用户间实现了全连接量子互联，相较于传统方案，节约了一半的波长通道。随着用户数量的增加，节约的波长通道数将接近67%，实现了“多即是少”的奇妙效果。

研究团队还展示了这一全连接量子互联方案在量子纠缠密钥方面的优势。由于减少了波长通道数，波分组网的硬件开销得到了简化，系统的光学损耗降低，从而提升了量子安全密钥率。这一成果不仅为量子互联网的规模化发展提供了新的解决方案，还为量子安全通信、网络化量子传感和分布式量子计算等颠覆性应用提供了重要支撑。

研究团队表示，量子态复用纠缠互联方案的提出，为大规模量子纠缠互联网络的发展带来了新的机遇。未来，他们将继续致力于提升量子纠缠互联的综合性能，推动量子互联与经典光通信的共纤融合，并探索量子纠缠互联的应用示范。

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