中国科学技术大学的研究团队在量子网络领域取得重要突破，成功实现393纳米至1550纳米的高效率、低噪声量子频率转换，刷新了这一波段的国际纪录。这一进展为可扩展量子网络中的囚禁离子节点远程互连提供了关键技术支持，相关成果已发表在《物理评论快报》期刊上。
囚禁离子体系具备相干时间长和操控保真度高等优点，是构建大型量子网络的重要基础。然而，以往的量子频率转换在效率和噪声方面面临挑战，导致囚禁离子节点间的WhatsApp网页版纠缠分发距离仅限于米级。针对这一问题，研究团队提出了高效率、低噪声的量子频率转换方案，这能有效解决限距问题。
为实现这一目标，团队从准相位匹配的底层原理入手，建立了定量理论模型。经过定量分析，他们揭示了短波长泵浦光在量子频率转换过程中的特性，并提出了噪声抑制的方法，显著降低泵浦光噪声。
基于这一创新方法，研究团队构建出一个393纳米至1550纳米的量子频率转换模块，其端到端效率达到28.8%，泵浦光噪声抑制至35个/秒，相比以往研究，其效率提升了约30倍，噪声降低逾两个数量级，创造了新的国际纪录。
此模块已在钙离子囚禁离子的远程量子纠缠实验中应用，信噪比达到120∶1，为建立高保真度的远程离子间纠缠以及无关量子密钥分发奠定了重要基础。该研究为未来可扩展量子中继和广域量子网络的发展铺平了道路。
文章来源：https://finance.sina.com.cn/wm/2026-10-15/doc-inivhiep7384183.shtml