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量子网络再现技术突破 实现与通信光纤高效互联

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-10-16

据报道,中国科学技术大学潘建伟、张强等与济南量子技术研究院郑名扬等组成的研究团队,在紫外波段离子阱存储器和通信光纤的高效量子互联方面取得重要进展。

他们成功实现393纳米至1550纳米的高效率、低噪声量子频率转换,刷新该波段量子频率转换效率与噪声水平的国际纪录,为可扩展量子网络中囚禁离子节点的远程互连提供了关键技术。

量子技术是我国在新一代技术领域构建新质生产力、开辟未来新赛道、掌控未来产业发展的重要组成部分,事关国家战略布局和经济社会发展。

中国建成了全球唯一总长超万公里的天地一体化量子保密通信网络(如“京沪干线”),并依托“墨子号”等卫星实现了跨洲星地量子通信。

目前,中国正依托国家主导的工程化推进模式,率先在政务、金融等高安全需求领域实现规模化应用,并计划建设全天候的中高轨量子卫星星座。

中国科学家为量子互联网研制100通道单光子探测器

研究人员对超导纳米线单光子探测器(SNSPD)进行了全面重新设计,并使用一种名为高密度多芯微带线的特殊柔性材料取代同轴电缆。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所(SIMIT)的研究人员研制出一款100通道单光子探测器,为中国发展宽带量子网络打开了大门。

用这款探测器测试的原型网络显示出超过90%的通信保真度。

随着量子计算和传感技术的进步,很快将需要量子信息网络。

尽管人们正在为这种网络测试不同方案,但一种与现有光纤网络非常相似的方案很可能因其易于过渡而被采用。

单光子探测器(SPD)是此类网络的关键组件,因为它们有助于测量光子(即单个光粒子),而光子可用于存储量子信息。

SPD可帮助部署用于量子数据传输的光纤或空间链路,同时还能通过将量子态转移到光子来帮助实现量子纠缠或量子隐形传态。

使用SPD的挑战 为了让量子技术演进和规模化,我们还需要开发容量更高的SPD。

目前,用于量子研究的SPD主要有两种。

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是高端光电器件,探测精度极高,但运行需要超低温。

另一方面,单光子雪崩二极管(SPAD)可在室温下工作,但精度不高。

因此,SNSPD更受青睐。

然而,SNSPD的超低温要求带来了其他挑战。

为了读出信号,SNSPD要连接到保持在室温的仪器上。

这是通过相对较粗且由导热金属制成的同轴电缆实现的。

这些电缆使室温热量进入SNSPD工作的低温腔;这被称为热负载。

随着SNSPD内探测通道数量增加,读出信号所需电缆数量也增加,进而增加热负载。

对此的变通方案一直是将探测器数量限制在32个,这是单光子探测器领域的标准。

100通道SPD 为克服这一点,SIMIT的研究人员对SNSPD进行了全面重新设计,用称为高密度多芯微带线的特殊柔性材料取代同轴电缆。

这些线不仅超薄,而且隔热,因此传回低温腔的热量极少。

据SIMIT团队称,进入系统的热量是传统电缆的二十一分之一。

这使他们能够为SPD增加更多独立通道,同时保持长期稳定性,且不会显著增大SPD尺寸。

为测试其设计,研究人员让SPD连续七天全天候运行,低温腔温度仍保持在2.1K以下,非常接近0K(-273.15摄氏度)的绝对零度。

研究人员在一篇论文中指出,测试期间,各通道探测效率达到80%,同时误报率极低。

为了更贴近真实场景进行比较,团队构建了一个包含5个用户、10条双向量子链路的量子纠缠分发网络。

论文补充说,每个用户使用SPD新开发的通道接收光子,通信保真度(即量子信息的保持程度)超过90%。

研究成果发表在《激光与光子学评论》期刊上。

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三星堆古蜀文明与AI碰撞,电影《三星堆:未来往事》全国上映

新京报讯 10月23日,国内首部AI超写实动画电影《三星堆:未来往事》正式上映,并发布终极预告及全新海报。

影片以闻名全球的三星堆文化为根基,历时两年匠心打磨,依托全新电影AI技术,将古蜀文明与未来世界融入完整的长篇叙事,构建了一个独一无二的科幻世界观,成为国内首部利用AI技术制作并获得国家电影局公映许可证的院线电影。

电影《三星堆:未来往事》全新海报。

10月22日下午,影片CINITY版本在北京CINITY影厅放映,并举办影片首映北京特别放映活动。

博纳影业集团行政总裁、影片出品人、总制片人蒋德富,影片监制、制片人曲吉小江以及该片的首席技术支持生数科技市场副总裁雪来出席活动,与现场三百余位观众展开深入交流与分享。

博纳影业集团行政总裁、影片出品人、总制片人蒋德富在映后交流中谈到,在坚持守正创新的路上,此次希望以三星堆古蜀文明与AI的碰撞作出新的探索与尝试,并分享了布局AI影视赛道的长期规划。

影片监制、制片人曲吉小江表示,三星堆文明是中华璀璨历史的重要组成部分。

她希望借助新科技手段,将中国传统历史文化的精髓记录好、传播好,让更多人感受中华文明的独特魅力。

生数科技市场副总裁雪来认为,当前正是AI技术蓬勃发展的关键阶段,能给电影市场带来更多创新和发展。

电影《三星堆:未来往事》主创团队合影。

博纳此前发布的AI电影《计划外:广寒行动》的导演兼编剧李天昂表示:“要让现代的科学技术服务于电影的内容创作。

”电影《守岛人》的摄影师梁明、影评人谭飞等认为对于中国电影行业来说,《三星堆:未来往事》是一次大胆的尝试与开拓。

据悉,影片由博越星纪蓝图(成都)影视科技有限公司、博越星际蓝图(上海)影视科技有限公司出品,由生数科技Vidu提供首席技术支持。

编辑 滕朝 校对 赵琳