계운안
중국과학기술대학 곽광찬 원사팀 리촨펑-저우종권 연구팀이 다중모드 복용을 위한 첫 양자 중계 기본링크를 실현하였고 다중모드 복용의 양자 통신 가속 효과를 보여주었으며 두개의 솔리드 스테이트 메모리를 구현하는 양자고속도, 대척도 양자 네트워크 구축을 위한 새로운 방안을 제공했다.이 성과는 2일 '네이처' 온라인에 발표됐다.원고 검토자들은 이것이 지상에서의 장거리 양자 네트워크를 실현하는 중대한 성과라고 생각한다.
원격 양자 얽힘전송은 전세계 양자통신 네트워크 구축의 핵심 임무이다.그러나 광섬유에서 광자수의 제한된 수치는 감소하고 바닥은 곧게 되고 전송 거리가 100킬로미터 수준으로 제한되어 있다.이를 위해 과학자들은 양자 중계 사상을 제시하고 장거리 전송을 약간의 단거리 기본 연결로 구분해 양자 얽힘의 간격을 점차 넓혀가고 있다.
양자 메모리는 양자 중계기의 핵심 부품으로 광자 얽힘상태를 저장하고 인접할 때 사용하는 것이다.메모리 조임 성공 후 다음 조임을 실행한다.기존에 연구자들은 냉원자가스와 단량자 시스템에서 양자중계 기본 연결을 이루었지만 모두 발사형 양자메모리를 사용했다.발사형 메모리 구조는 간결하지만 호환성이 떨어져 발사 효율이 100%에 육박하는 확실성 양자 광원과 서로 다른 시간이나 주파수를 병렬로 사용하는 멀티 모드 복용이 두 양자 중계기의 관건이 되는 통신 가속 기술이다.
리촨펑, 주종권연구팀이 장기로 희토류혼합결정체에 기초한 흡수형 양자존에 종사했다.그들이 제시한 흡수형 퀀텀 기반이 메모리의 양자 중계 아키텍처는 양자 광원과 양자 메모리가 상대적으로 독립되어 확정적인 양자 광원 및 멀티 모드 복용이 동시에 가능하여 현재 이론상 전송 속도가 가장 빠른 양자 중계 방안이다.
이 작업반은 흡수형 퀀텀 메모리를 성공적으로 사용하여 퀀텀 중계 기본 링크 시연되었다.하나의 기본 링크는 두 개의 퀀텀 노드와 분리되어 있다.중간역 벨 상태 측정 장치가 구성되어 있다.각각의 퀀텀 노드에는 견우와 직녀 퀀텀 메모리 외에 각 1개씩의 꼬임광자가 있다.실험에서 매달린 광자 한 개는 양자메모리에 포획돼 저장되고 다른 광자는 광섬유를 통해 중간역인 오작교까지 동시에 전송돼 벨 상태를 측정하는 과정을 거쳤다.이들은 4시간 모드 병렬복용 시연에 성공해 꼬임 배포 속도를 4배로 높였고 실측 엉킴이 80.4%이다.
주종권은 흡수형 퀀텀 메모리를 활용하면 앞으로 고효율의 물량을 달성할 수 있을 것으로 기대했다.자중계와 퀀텀네트워크, 퀀텀월드에서 '소'다랑과 직녀의 교신이다.광섬유를 넘어 직접 전송할 수 있는 실용화된 양자 중계기가 되도록 노력하겠다고 리촨펑은 말했다
중국과학보/2021년/6월/4일/제001판
