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量子中继网络
资料介绍
量子中继网络是构建全球量子通信的核心基础设施，通过克服量子信号在传输过程中的衰减问题，实现远距离、高保真的量子信息传输。与传统通信依赖电磁波不同，量子通信利用量子态（如光子的偏振、相位等）作为信息载体，具有理论上无条件的安全性。然而，量子态的脆弱性导致其在光纤或自由空间中传输时会因吸收、散射等因素迅速衰减，通常光纤中量子信号的直接传输距离被限制在百公里量级。量子中继网络通过分段传输与量子态纠缠分发技术，将长距离通信链路分解为多个短距离节点，从而突破传输距离瓶颈。
量子中继的基本原理
1.1 量子纠缠与量子态传输
量子中继的核心依赖量子纠缠特性。当两个量子系统处于纠缠态时，对其中一个系统的测量会瞬时影响另一个系统的状态，这种非局域关联为远距离量子通信提供了可能。量子中继网络通过在相邻节点间建立纠缠链路，再通过纠缠交换（Entanglement Swapping）或纠缠纯化（Entanglement Distillation）技术，将短距离纠缠扩展为长距离纠缠，最终实现量子态的远距离传输。
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