重大进展!清华大学成功构建无干扰量子网络节点 助力未来量子科技发展

   发布时间:2024-01-24 17:18

【媒体界】1月24日消息,清华大学交叉信息研究院段路明教授领导的课题组近期取得显著进展,他们成功在国际上首次创建了无干扰的量子网络节点,这一里程碑式的成就对推动量子通信和大规模量子计算的发展具有深远的影响。该研究成果已被国际知名学术期刊《自然·通讯》刊登。

据了解,清华大学的研究团队采用了同种离子的双类型量子比特编码技术,实现了无串扰的量子网络节点。这项技术的核心在于利用同种离子的两对不同超精细能级结构,分别构造出量子网络中的“通信比特”和“存储比特”。其中,通信比特负责与光子产生纠缠,以实现信息的快速传输;而存储比特则专注于信息的稳定存储。

据媒体界进一步了解,研究团队还借助激光技术,在两种量子比特之间实现了微秒级的相干转换,这一创新技术显著提升了量子比特间信息传递的速度和准确性,从而大幅优化了量子网络的通信性能。

实验数据表明,利用这种方法制备的通信比特能够在数百毫秒内生成离子-光子纠缠态,这是实现量子通信和量子计算不可或缺的关键步骤。同时,通过采用自旋回波技术,存储比特的存储寿命也得到了显著延长,实现了秒级的相干时间存储量子比特。

更为振奋人心的是,研究人员在对比有无离子-光子纠缠生成操作时存储比特的保真度变化后发现,两种量子比特之间的串扰误差低于实验精度,这一重要发现为构建无串扰的量子网络节点提供了坚实的理论支持。

 
 
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