纠缠保真度超过94%，量子互联网首次走出实验室

IT之家 7 月 23 日消息，科技媒体 Phys 昨日（7 月 22 日）发布博文，报道称在一条承载着繁忙互联网流量的 24.4 公里商用光纤中，美国西北大学科学家成功传输了纠缠光子对，同时保持了超过 94% 的纠缠保真度。

相关研究成果已于 7 月 20 日在期刊《Optica Quantum》上发表，该研究的资深作者、美国西北大学的普雷姆 · 库马尔（Prem Kumar）表示：

相比传统信号，量子信号非常非常微弱。你可以想象成一只蚂蚁穿过一条满是大象的道路。我们的研究结果表明，光子可以经受住这样的考验，并保持纠缠状态。

IT之家援引博文介绍，这段 24.4 公里的商用光纤网络承载的功率，足以每秒传输 36 太比特（Tbps）的传统数据，大致相当于通过单根光纤同时传输 2000 万个 YouTube 视频。

在技术实现上，该团队为了为实现异地节点间皮秒级（picosecond-level）的时间同步，部署了名为 White Rabbit 的光学定时系统。该系统将网络两端同步至万亿分之一秒精度，让其能够在重背景流量中实时匹配纠缠光子对。实验测量显示，纠缠保真度超过 94%。

IT之家注：量子纠缠保真度是衡量量子态在传输或操作后与原始状态相似程度的指标，数值越接近 100% 表示信息保存越完整。本实验中纠缠保真度超过 94%，表明量子信号在穿越繁忙光纤后仍保持高度完整性。

该团队曾于 2024 年在实验室环境中利用 30 公里光纤演示了量子隐形传态。

团队下一阶段计划在承载商业流量的城域光纤上，完成远程节点间的完整量子隐形传态。库马尔指出：“我们在纠缠分发这一环节跨越了一座主要桥梁，而隐形传态需要两步：先分发纠缠，再传递信息。每一步都更加复杂和困难，但我们正在证明其可行性。”