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近日,中國在基於量子中繼的量子通訊網路技術方面取得重大突破,在國際上首次實現相距50公里光纖的儲存器間的量子糾纏。中國科學技術大學、濟南量子技術研究院、中科院上海微系統與資訊科技研究所等單位的科學家合作,通過高亮度光與原子糾纏源、低噪高效單光子頻率轉換和遠端單光子精密干涉等技術,成功地將相距50公里光纖的兩個量子儲存器糾纏起來,為構建基於量子中繼的量子網路奠定了基礎。

研究團隊採用環形腔增強技術提升單光子與原子系綜間耦合,並優化光路傳輸效率,將此前的光與原子糾纏的亮度提高了一個數量級。隨後,自主研發週期極化鈮酸鋰波導,將儲存器的光波長由近紅外(795 nm)轉換至通訊波段(1342 nm),經過50公里的光纖僅衰減至百分之三,效率與之前在50公里光纖中光訊號將衰減至百億億分之三相比,提升了16個數量級;通過設計並實施雙重相位鎖定方案,實現遠端單光子干涉,成功地把經過50公里光纖的傳輸後引起的光程差控制在50nm左右。研究團隊最終將以上技術整合,實現了經由50公里光纖傳輸的雙節點糾纏,並演示了經由22公里外場光纖的雙節點糾纏。

2012年初,中國科大的潘建偉團隊在合肥建成世界上規模最大的46節點量子通訊試驗網,標誌著大容量的量子通訊網路技術已取得關鍵突破。合肥量子通訊網的建成使用,標誌著中國繼量子資訊基礎研究躋身全球一流水平後,在量子資訊先期產業化競爭中也邁出了重要一步。此刻,中國北京、濟南、烏魯木齊等城市的城域量子通訊網也在建設之中,未來這些城市將通過量子衛星等方式聯接,形成中國的廣域量子通訊體系。

目前,量子通訊在軍工、政府,金融上的應用比較快,未來隨著技術和產業化的逐漸成熟,量子政務雲、能源雲,量子白板、量子手機、量子POS機、量子簽名、量子電話等產品將全面普及,很快會迎來“量子+”時代。

中國量子通訊技術和產業化水平處於世界領先水平,將挑起大國資訊保安戰略的重擔。據前瞻產業研究院釋出的《量子通訊行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》資料顯示,2017年,中國量子通訊行業市場規模達到了180億元,到2018年將達到320億元左右,同比增長77.78%,預計到2024年,中國量子通訊行業建設及運營服務市場規模達912億元,同比增長13.57%。根據預測,國內量子通訊短期市場規模在100-130億元左右,長期市場規模將超過千億。

小編:十一

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