清华大学团队提出可重构量子胶葛调配网络新方案

量子胶葛调配是量子收集开展中的主要技巧。经由过程在多个用户间端到真个调配量子胶葛资本，量子收集支撑多种量子信息利用的一体化收集实现，如量子密钥散发（QKD）、量子近程传态、散布式量子盘算以及散布式量子传感等。将波分复用（WDM）引入量子胶葛散发收集可充足应用宽带量子光源发生的胶葛资本。但是，因为光通讯波段波长信道无限，完整基于WDM的收集用户数受限。经由过程应用主动分束器引入空分复用可年夜年夜晋升收集用户范围，但须要在收集机能方面做出必定让步。别的，路由调控跟拓扑重构也是收集在现实利用中须要具有功效。怎样构建年夜范围、可重构跟高机能的量子胶葛散发收集还是亟待处理的困难。克日，清华年夜学电子工程系张巍教学在量子胶葛调配收集方面获得主要停顿，提出了一种基于硅光集成四波混频量子光源的可重构的量子胶葛调配收集，经由过程引入泵浦治理机制，将N用户收集须要的波长通道数目下降到O（N）（传统WDM量子胶葛调配收集为O（N2）），同时具有很强的拓扑重构才能，并一直坚持每对用户线路自力应用一份胶葛资本。这些特色使得该收集架构统筹可扩大性、可重构性跟高机能。?该收集计划机动应用了硅波导经由过程自发四波混频发生胶葛光子对的物理进程。当多个泵浦光注入到硅波导，会同时激起多个简并泵浦跟非简并泵浦的自发四波混频进程，发生的光子对在频谱上存在庞杂的频率关系特征。将差别频率的光子调配给收集用户，可在用户间天然构成特定的量子收集拓扑。当泵浦光频率产生转变，收集拓扑也随之转变。这种机制被称为“泵浦治理”。试验上，硅波导量子光源发生光子的庞杂频率关系特征经由过程结合谱密度丈量失掉充足论证。收集中发生的光子经由过程光纤散发到收集用户，光子间的时光-能量胶葛特征经由过程Franson-type量子干预试验验证。为了论证该收集计划在利用上的潜力，这项任务还经由过程三波长泵浦光的泵浦治理演示了一个10用户全衔接的胶葛基QKD收集。?相干研讨结果以“基于四波混频量子光源泵浦治理的可重构量子胶葛调配收集”（Reconfigurable entanglement distribution network based on pump management of spontaneous four-wave mixing source）为题，于12月13日在线宣布于《迷信·停顿》（Science Advances）。清华年夜学电子工程系2020级博士生刘静远为论文第一作者，电子工程系教学张巍、黄翊东为论文通信作者。研讨失掉北京量子信息迷信研讨院以及国度天然迷信基金跟重点研发打算名目的支撑。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado9822 　　申明：新浪网独家稿件，未经受权制止转载。 -->