电信网络中纳米光子量子存储节点的纠缠

实现实用量子网络以进行长距离量子通信的一个关键挑战，在于通过光纤光学基础设施连接的量子存储节点间的鲁棒纠缠。在此，我们展示了一个双节点量子网络，其由基于纳米光子金刚石腔中硅空位（SiV）中心的多量子比特寄存器构成，并与电信（telecom）光纤网络集成。远程纠缠通过 SiV 电子自旋量子比特与光子的腔增强相互作用产生。采用具有时间-bin 量子比特的串行、预示自旋-光子纠缠门操作，用于分离节点的鲁棒纠缠。长寿命核自旋量子比特用于提供秒级纠缠存储与集成误码检测。通过将光子通信量子比特高效双向量子频率转换至电信频段（1350 nm），我们展示了通过 40 km 低损耗光纤卷与一段部署于波士顿市区环境的 35 km 长光纤环，两个核自旋存储间的纠缠，这代表了迈向实用量子中继器与大规模量子网络的赋能一步。