电信波长下的高效纠缠交换与量子隐形传态

电信波长下的纠缠交换是光纤基础设施中量子网络的核心。尽管迄今为止已使用各种类型的纠缠光子源在近红外和电信波长区域实验演示了纠缠交换，但由于纠缠光子源和光子探测器的效率有限，交换操作的速率太低，无法应用于实际的量子协议。在此，我们通过使用两个超亮纠缠光子源和四个高效超导纳米线单光子探测器，展示了电信波长下效率的显著改善。我们实现了 108 计数/秒的四重符合计数率，比之前在电信波长下的实验高出三个数量级。两个独立纠缠源之间的 Hong-Ou-Mandel 干涉的原始（净）可见度为 73.3 $\pm$ 1.0%（85.1 $\pm$ 0.8%）。我们进行了量子隐形传态和纠缠交换实验，在交换测试中获得了 76.3% 的保真度。我们的符合计数率结果与之前在约 800\,nm 波长下记录的隐形传态/交换及多光子纠缠产生实验的结果相当。我们的装置为设备无关量子密钥分发及其通过纠缠交换进行的距离扩展，以及在具有空间和光纤链路的电信波段基础设施中产生多光子纠缠态的实际实施开辟了道路。