【Kaiyun·開云,新聞】近日,清華大學交叉信息研究院段路明教授課題組在國際上首次實現(xiàn)了無串擾的量子網(wǎng)絡節(jié)點,這一重大突破對未來實現(xiàn)量子通訊和大規(guī)模量子計算具有重要意義。這一研究成果近日發(fā)表于國際學術期刊《自然·通訊》。
據(jù)北京日報報道,清華大學團隊利用同種離子的雙類型量子比特編碼技術,成功實現(xiàn)了無串擾的量子網(wǎng)絡節(jié)點。這一技術的關鍵在于利用同種離子的兩對超精細能級結構,分別編碼出量子網(wǎng)絡中的“通訊比特”和“存儲比特”。這兩種量子比特各具特色,通訊比特用于與光子產(chǎn)生糾纏,而存儲比特則用于存儲信息。
(圖源:澎湃新聞)
此外,團隊還利用激光技術實現(xiàn)了兩種量子比特之間微秒量級的相干轉換。這一技術的實現(xiàn),使得量子比特之間的信息傳遞更加快速和準確,從而提高了量子網(wǎng)絡的通訊效率。
實驗結果顯示,通過此方法制備出的通訊比特,可在數(shù)百毫秒的時間內生成離子-光子糾纏。這一糾纏狀態(tài)是實現(xiàn)量子通訊和量子計算的關鍵。同時,通過自旋回波方法,存儲比特的存儲壽命也得到了延長,實現(xiàn)了相干時間達到秒量級的存儲量子比特。
令人興奮的是,通過比較有無離子-光子糾纏生成操作時存儲比特的保真度變化,研究人員證實了兩種量子比特之間低于實驗精度的串擾誤差。這一發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)無串擾的量子網(wǎng)絡節(jié)點奠定了基礎。
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