量子隐形传态是一个引人入胜的过程，它涉及将粒子的量子态转移到另一个遥远的位置，而无需移动或检测粒子本身。这一过程可能是实现所谓“量子互联网”的核心。“量子互联网”是一种互联网版本，能够在同一网络内的设备之间安全、即时地传输量子信息。

量子隐形传态并非新奇想法，过去已多次通过实验实现。然而，之前的大多数演示都利用了频率转换，而非在电信频段原生运行。

南京大学的研究人员最近演示了将电信波长光子量子比特(即以与支持电流通信的相同波长的光编码的量子比特)传送到电信量子存储器。他们的论文发表在《物理评论快报》上，可能为实现可扩展量子网络乃至量子互联网开辟新的可能性。

“量子隐形传态一直是量子通信中一个令人着迷的协议，因为它能够在不暴露任何信息的情况下转移量子态，”该论文的资深作者马晓松告诉 Phys.org。“为了进一步延长状态传输距离，将量子记忆纳入量子隐形传态系统至关重要。”

马云及其同事最近研究的主要目标是成功地将电信固态量子存储器集成到量子隐形传态系统中，从而实现传输量子信息的存储。该存储器的主要作用是通过量子网络传播和存储纠缠粒子(即纠缠分布)。

量子网络依赖于量子中继器，这种设备可以将信息传输的距离分解成更短、更易于管理的部分，即基本链路。当量子存储器被放置在这些部分的末端时，它可以存储量子信息，存储的时间足以在整个网络段上建立纠缠，从而实现更长距离的传输。

“我们用了五个系统来完成实验，”马解释说，“它们包括输入态准备、从集成光子芯片产生纠缠光子对的EPR源、贝尔态测量以及基于铒离子系综的量子存储器。我们还采用了基于FP腔和PDH技术的频率分布和微调模块。”

马云和同事的最新研究表明，量子信息可以通过与当前通信系统兼容的设备和光波长在网络中传输。该团队对量子隐形传态的演示有望推动量子网络的发展，并有望为未来实现可靠的量子互联网做出贡献。

马教授补充道： “我们的研究首次展示了从电信光子到基于铒离子的固态量子存储器的量子隐形传态。我们的整个系统使用的组件与现有光纤网络完美兼容。这个用于生成、存储和处理光量子态的电信兼容平台，为大规模量子网络提供了一种极具前景的方法。”

作为下一步研究的一部分，研究人员计划专注于提高实验中使用的铒离子固态存储器的性能。更具体地说，他们希望延长其存储时间，并提高其存储量子信息的效率。

更多信息： Yu-Yang An 等，《从电信光子到铒离子体系的量子隐形传态》，《物理评论快报》(2025)。期刊信息： 《物理评论快报》