英国巴斯大学的物理学家们研发出一种新型特种光纤，以应对未来量子计算时代的数据传输需求。这一突破有望推动大规模量子网络的发展。研究成果发表在最新一期的《应用物理快报·量子》上。

量子技术因其强大的计算能力而备受期待，它可以解决复杂的逻辑问题、开发新药，并通过提供牢不可破的加密技术，带来更安全的通信。然而，由于现有光纤的实心芯设计，当今的全球有线网络并不适用于未来的量子通信需求。

传统光纤的光波长受限于石英玻璃的损耗，这些波长与光量子技术所需的单光子源、量子比特和有源光学元件的工作波长不兼容。因此，研究人员需要开发新的设备来确保其在未来量子网络中的有效运作。

巴斯大学的研究团队从光纤技术角度出发，分析了量子互联网面临的挑战，提出了一系列实现稳健且可扩展的大规模量子网络的解决方案，包括用于长距离通信的光纤和支持量子中继器的特种光纤。这些特种光纤不同于标准电信光纤，拥有微结构芯，内部沿光纤长度分布着复杂的气穴图案，使得操纵光纤内部光的特性成为可能，能够创建纠缠光子对，改变光子的颜色，甚至捕获单个原子。

研究团队表示，特种光纤通过充当纠缠单光子源、量子波长转换器、低损耗开关或量子存储器容器，可以在节点内部实现量子计算。同时，特种光纤可直接集成到网络中，大大延长了可操作距离。

新型光纤还能生成更多奇特的光量子态，应用于量子计算、精密传感和信息加密，为未来大规模量子计算机的应用奠定了基础。

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