近期，一項突破性的量子通信技術成果在國際學術界引起了廣泛關注。電子科技大學郭光燦教授領導的周強課題組，攜手天府絳溪實驗室等合作伙伴，成功提出了一項全新的量子糾纏互聯方案，該方案通過量子態復用組網技術，為量子互聯網的規模化發展開辟了新路徑。
這一創新成果的研究論文，由電子科技大學、天府絳溪實驗室、合肥國家實驗室、西南技術物理研究所、中國科學院上海微系統與信息技術研究所及中國科學技術大學的研究團隊共同撰寫，并在國際頂級學術期刊《Light: Science & Applications》上發表。論文題為“由態復用量子光源實現量子糾纏網絡”，詳細闡述了研究團隊在量子糾纏組網方面的新發現。
傳統的量子互聯網構建依賴于波分組網技術，通過增加波長通道數來擴展用戶規模。然而，這種方法面臨著波長通道資源需求快速增長的瓶頸，限制了量子互聯網的進一步發展。例如，一個包含10個用戶的網絡需要90個波長通道，而100個用戶的網絡則需要990個波長通道。這種多項式增長的資源需求，成為了制約量子互聯網規模化發展的主要障礙。
面對這一難題，研究團隊提出了量子態復用組網的新方案。他們利用氮化硅微環器件，在獨立雙色泵浦的激勵下，成功在單個波長通道中制備出3個量子糾纏態，實現了量子態復用的量子糾纏光源。這一突破性的進展，使得在不增加波長通道數的情況下，網絡用戶數量能夠顯著提升。
為了驗證這一方案的可行性，研究團隊在“銀杏一號”城域量子互聯研究平臺上進行了原理驗證。實驗結果顯示，通過使用6個波長通道，他們成功在4個用戶間實現了全連接量子互聯，相較于傳統方案，節約了一半的波長通道。隨著用戶數量的增加，節約的波長通道數將接近67%，實現了“多即是少”的奇妙效果。
研究團隊還展示了這一全連接量子互聯方案在量子糾纏密鑰方面的優勢。由于減少了波長通道數，波分組網的硬件開銷得到了簡化，系統的光學損耗降低，從而提升了量子安全密鑰率。這一成果不僅為量子互聯網的規模化發展提供了新的解決方案，還為量子安全通信、網絡化量子傳感和分布式量子計算等顛覆性應用提供了重要支撐。
研究團隊表示，量子態復用糾纏互聯方案的提出，為大規模量子糾纏互聯網絡的發展帶來了新的機遇。未來，他們將繼續致力于提升量子糾纏互聯的綜合性能，推動量子互聯與經典光通信的共纖融合，并探索量子糾纏互聯的應用示范。
