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远距离传递量子信息的能力在量子科学与工程中至关重要 1 。尽管量子通信的某些应用（如安全量子密钥分发 2,3 ）已经成功部署 4–7 ，但它们的范围目前受到光子损耗的限制，并且无法使用直接的测量和重复策略进行扩展，而不会损害无条件安全性 8 。或者，利用中间量子存储节点和纠错技术的量子中继器 9 可以扩展量子通道的范围。然而，它们的实施仍然是一个悬而未决的挑战 10–16 ，需要高效和高保真量子存储器、门操作和测量的组合。在这里，我们使用集成在纳米光子金刚石谐振器 17–19 中的单个固态自旋存储器来实现异步光子贝尔态测量，这是量子中继器的关键组件。在原理验证实验中，我们展示了高保真操作，该操作在兆赫时钟速度下运行时有效地实现了量子通信，其速率超过了理想的等效损耗直接传输方法。这些结果代表着朝着实用量子中继器和大规模量子网络迈出了关键一步 20,21 。
增强量子通信 - CIQM - 哈佛大学
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