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中國哪些大學發(fā)過nature（中國大學發(fā)表nature數(shù)量排名）

發(fā)布時間：2023-04-03 19:21:29 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 118 當前文章關鍵詞排名出租

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本文目錄:

1、中科大科研團隊再登《Nature》封面，從此量子通訊不受距離限制？
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中國哪些大學發(fā)過nature（中國大學發(fā)表nature數(shù)量排名）

一、中科大科研團隊再登《Nature》封面，從此量子通訊不受距離限制？

量子通信是當下熱門的科研話題之一。

但由于光子的衰減，量子通信會被距離所限制， 這些光子就正如神話故事里的“牛郎”和“織女”一樣，被分隔在光纖兩端 。

如果說牛郎織女可以靠著“鵲橋”每隔一年相會一次。

那么在量子世界里，能讓“光子牛郎”和“光子織女”相遇的“鵲橋”就是 “量子中繼” 。

中國科學技術大學郭光燦院士團隊 李傳鋒、周宗權研究組 利用固態(tài)量子存儲器和外置糾纏光源，首次實現(xiàn)兩個 吸收型量子存儲器之間的量子糾纏 ，并演示了多模式量子中繼。

該研究成果登上國際著名學術期刊《Nature》新一期封面，這也是中國量子存儲和量子中繼領域的重大進展。

受限于光子數(shù)在光纖中的指數(shù)衰減，遠程量子糾纏的傳輸距離被限制在百公里水平。

中科大科研團隊是這么描繪遠程量子糾纏傳輸難題：“通過光纖向距離一千公里外的地方每秒發(fā)射一百億個光子，要花三百年才能接收到一個光子?！?

距離問題，就成了當下量子網(wǎng)絡建設亟待解決的問題之一 。

為此，科學家們提出量子中繼的思想，即將遠距離傳輸劃分為若干短距離基本鏈路，先在基本鏈路的兩個臨近節(jié)點間建立可預報的量子糾纏，然后通過糾纏交換技術進行級聯(lián)，從而逐步擴大量子糾纏的距離。

通俗易懂來講： 如果直接發(fā)送光子很困難，那么可以像短跑接力一樣，將光子分段傳輸，從而實現(xiàn)遠距離通信。

這其中的技術核心是量子存儲技術，作為量子中繼的核心器件， 量子存儲器對光子比特進行緩存，并用于儲存光子糾纏態(tài) 。

而當前業(yè)內(nèi)一直研究的課題，就是 提升糾纏連接效率 。

目前，國際上的研究者已在冷原子氣體和單量子系統(tǒng)中實現(xiàn)量子中繼的基本鏈路，但均基于 發(fā)射型量子存儲器 構建，其糾纏光子是由存儲器本身發(fā)射出來的。此前，李傳鋒教授在接受新華社采訪時表示：發(fā)射型量子存儲器，要么一次只能傳輸1個量子，效率低；要么一次傳輸多個量子，但精確率低。

這種架構難以同時支持確定性光子發(fā)射和多模式復用存儲，限制了糾纏分發(fā)的速率。

而此次李傳鋒、周宗權研究組的 吸收型量子存儲器 的量子中繼架構，把量子存儲器和量子光源分離開來，故能同時兼容確定性光子源和多模式復用， 是目前理論上通信速率最優(yōu)的量子中繼方案 。

簡單來說， 存儲和發(fā)射分離開來，可以保證傳輸時的精確度。

此前，李傳鋒、周宗權研究組長期從事基于稀土離子摻雜晶體的固態(tài)量子存儲器的研究。

早在2015年，該團隊就首次利用光子的空間自由度實現(xiàn)復用量子存儲，存儲維度數(shù)達到51維，至今保持固態(tài)量子存儲維度數(shù)最高水平。

此后，研究組還進一步證明他們的存儲器可以在時間和頻率自由度實現(xiàn)任意脈沖操作，代表性的操作包括脈沖排序、分束、分頻、異頻光子合束和窄帶濾波等。

在本次實驗里，研究組研究的是 基于稀土離子摻雜晶體 的固態(tài)量子存儲，這種存儲器利用兩塊1.4毫米厚的摻釹釩酸釔晶體，分別處理光的兩種正交偏振態(tài)。

基于獨創(chuàng)的“三明治”結構，每對糾纏光子中的一個光子被三明治型量子存儲器所存儲，然后，每對糾纏光子中的另一個光子會同時傳輸至中間站點，這就實現(xiàn)了量子中繼。

《Nature》雜志審稿人對此次的研究成功給予高度評價并表示：“這是在地面上實現(xiàn)遠距離量子網(wǎng)絡的一項重大成就?！?

總結來講，這次研究成果就是如何讓單個微弱的糾纏態(tài)光子在光纖中盡可能遠的傳輸，傳輸?shù)钠鋵嵰廊皇橇孔用荑€，距離真正的“量子+通訊”還有一定距離。

但這依然是中科大這些年量子通訊領域一系列進步的延續(xù)，也延續(xù)著該領域的國際領先地位。

目前來看， 中國已經(jīng)走在了國際量子通信領域的前列。