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立運行本研究中，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隊采用濟南量子研究院研發(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)生的光子比特進行時間自由編碼，非常適合頻率轉(zhuǎn)換和遠距離傳輸