量子網(wǎng)絡(luò)的基本單元是長距離兩節(jié)點糾纏利用量子存儲技術(shù)存儲光子，將使高效連接不同節(jié)點成為可能在存儲器之間構(gòu)建糾纏，擴(kuò)大節(jié)點之間的距離，一直是量子網(wǎng)絡(luò)方向的研究熱點在兩節(jié)點糾纏實驗中，最長直線距離只有1.3公里2020年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊在該方向取得突破，將兩個節(jié)點之間的光纖鏈路距離擴(kuò)展到50公里但在這次實驗中，兩個量子存儲器位于同一個實驗室，沒有實現(xiàn)遠(yuǎn)距離分離

為了實現(xiàn)存儲器之間的長距離糾纏，每個量子存儲器件都需要能夠獨(dú)立運(yùn)行本研究中，節(jié)點A位于合肥創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園，節(jié)點B位于中科大東區(qū)兩個節(jié)點通過20.5公里長的光纖連接在節(jié)點A，團(tuán)隊產(chǎn)生了與原子糾纏的長壽命光，產(chǎn)生的單光子經(jīng)過頻率轉(zhuǎn)換后發(fā)送到節(jié)點B節(jié)點B再次轉(zhuǎn)換接收到的光子，并將其存儲在另一個量子存儲器中

實驗難點在于單光子的高效傳輸和長壽命量子存儲團(tuán)隊采用濟(jì)南量子研究院研發(fā)的周期極化鈮酸鋰波導(dǎo)，將光子波長轉(zhuǎn)移到1342 nm，大大降低了光子在長光纖中的衰減另一個難點在于長壽命量子存儲，需要超過光子傳輸時間為此，團(tuán)隊設(shè)計了光與原子糾纏的新一代方案，可以獲得較長的存儲壽命，同時產(chǎn)生的光子比特進(jìn)行時間自由編碼，非常適合頻率轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)距離傳輸