量子网络研究进展  

Research Progress on Quantum Network

作　　者：杜炎雄[1] 程爱琴[1] 郑翔[1] 颜辉[1] 朱诗亮[1,2] 

机构地区：[1]华南师范大学物理与电信工程学院,广东省量子调控工程与材料重点实验室,广州510006 [2]南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093

出　　处：《华南师范大学学报（自然科学版）》2016年第1期16-22,2,共7页Journal of South China Normal University(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金项目(11474107,11125417);教育部“创新团队发展计划”项目(IRT1243);广东省自然科学杰出青年基金项目(2014A030306012);广东省高等学校优秀青年教师培养计划项目(Yq2013050);广州市珠江科技新星项目(2014010);广东省普通高校特色创新项目(201421);华南师范大学青年教师科研培育基金项目(15KJ15)

摘　　要：量子网络是通过量子节点来产生、处理和存储量子信息,利用飞行比特作为量子信道来传递量子信息的全量子信息处理与传输网络系统.量子网络不仅是实现长距离、网络式量子通信的基础,还可实现可扩展的分布式量子计算机,并应用于凝聚态多体系统的量子演化模拟.因此,量子网络是以量子通信、量子计算和量子模拟为中心的量子调控研究的核心课题.目前,选择合适的物理载体作为量子节点以及合适的相互作用形式以实现光子与光子、光子与量子节点以及不同量子节点间的相互作用是量子网络研究的重要课题.冷原子系综以及腔量子电动力学系统是实现量子节点的典型代表.文章结合本实验室的研究综述量子网络在以上2个物理系统中近期的部分研究进展,并对量子网络的发展做一定展望.Quantum network is a network used to process and transfer information by quantum nodes. Quantum information is generated, processed and stored through quantum nodes and transferred by flying qubits through quantum channels. Quantum network is the essential block for long distance quantum communication, scalable distributed quantum computation and simulation of dynamical evolution in quantum multi-body systems. Therefore, quantum network plays a key role in quantum communication, quantum computation and quantum simulation. At present, photons have been recognized as the standard flying qubits to transfer information in the quantum network. Therefore, the selection of a suitable physical system as the quantum nodes and suitable interaction to enhance the interaction between photon-photon, photon-node and node-node is significant important in the research of quantum network. The cold atomic ensemble and cavity QED are two leading candidates for quantum nodes. In this article, we will briefly review some recent progresses in these two systems based on our researches and give a prospective outlook.

关 键 词：量子网络 单光子 冷原子 腔QED 非线性 

分 类 号：O562.4[理学—原子与分子物理]