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　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及同事陳宇翱、趙博等人近期利用參量下轉(zhuǎn)換光源，實(shí)現(xiàn)了基于線性光學(xué)的量子中繼器中的嵌套糾纏純化和二級(jí)糾纏交換過程，為將來實(shí)現(xiàn)基于原子系綜的可擴(kuò)展線性光量子中繼器提供了前瞻性技術(shù)指引。國際學(xué)術(shù)期刊《自然—光子學(xué)》和《物理評(píng)論快報(bào)》日前分別發(fā)表了這兩項(xiàng)成果。

　　在地面進(jìn)行量子通信會(huì)受到鏈路衰減和噪聲等影響，需要利用量子中繼器才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。自1998年提出概念以來，科學(xué)家一直在搭建實(shí)用化量子中繼器的道路上努力前行。

　　潘建偉團(tuán)隊(duì)在多光子糾纏制備和操縱方面處于世界領(lǐng)先地位，近期他們基于八體糾纏光源，首次演示了嵌套量子糾纏純化和級(jí)聯(lián)量子糾纏交換。通過巧妙設(shè)置貝爾態(tài)測量裝置，不僅能完全消除糾纏交換過程中雙光子干擾項(xiàng)，同時(shí)還保留了分發(fā)量子態(tài)進(jìn)一步可操縱性。結(jié)合使用光纖模擬量子存儲(chǔ)以及測量反饋裝置，成功實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展量子中繼器的光學(xué)演示。

　　這兩項(xiàng)工作突破了以往只能演示量子中繼器中單次糾纏操縱的技術(shù)障礙，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)量子態(tài)的連續(xù)糾纏操控，基于線性光學(xué)系統(tǒng)發(fā)展了可擴(kuò)展量子中繼器技術(shù)。審稿人均對(duì)這兩項(xiàng)成果給予高度評(píng)價(jià)，其中嵌套純化的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)被稱贊為“英雄實(shí)驗(yàn)”。