观察员
-
我国科学家成功实现无串扰的量子网络节点
最后更新: 2024-01-24 09:56:24据清华大学交叉信息研究院微信公众号1月9日消息，该院段路明研究组近期利用同种离子的双类型量子比特编码首次实现了无串扰的量子网络结点，该工作对未来实现大规模量子网络和量子计算具有重要意义。该成果论文近日发表于国际学术期刊Nature Communications（《自然·通讯》）。
量子网络是实现量子互联网的基础，也是量子计算机规模化的一种重要途径，生成离子-光子纠缠是实现离子阱量子网络的关键步骤。此前，为了实现无串扰的离子-光子纠缠，研究人员通常采用不同种类的离子分别来产生离子-光子纠缠（称为“通讯离子”）和存储量子信息（称为“存储离子”），这样可以使得通讯离子散射的光子远失谐于存储离子的跃迁频率，从而抑制串扰误差。然而，这类方案需要精细控制不同种类离子的比例和位置，且协同冷却效率低，难以实现不同离子间的量子逻辑门操作。
图一 实验方案示意图
为了克服上述困难，段路明研究组提出使用同种离子的双类型量子比特实现量子网络结点的方案。该方案利用同种离子的两对超精细结构能级分别编码通讯比特和存储比特（S-比特和F-比特），并利用411 nm和3432 nm的双色窄线宽激光实现了两种量子比特之间微秒量级的相干转换。一方面，研究人员演示了利用S-比特在数百毫秒的时间尺度内生成离子-光子纠缠；另一方面，研究人员通过自旋回波方法延长F-比特的存储寿命，实现相干时间达到秒量级的存储量子比特。通过比较有无离子-光子纠缠生成操作时存储比特的保真度变化，研究人员证实了两种量子比特之间低于实验精度的串扰误差，从而实现了无串扰的量子网络节点。
相较于之前采用不同种类离子的方案，该方案极大简化了实验系统，向着未来量子计算机和量子网络的模块化迈出了重要一步。
图二 无串扰量子网络结点演示图
- 责任编辑: 范维
-
南美最快！我国首次出口的双动力动车组在智利投入运营
2024-01-23 17:11 高铁世纪 -
伊朗成功发射“苏雷亚”卫星
2024-01-21 08:13 航空航天 -
我国首台，正式发布！将打破100%依赖进口局面
2024-01-20 17:59 观网财经-科创 -
我国首台国产场发射透射电镜发布！将为半导体工业等提供有力支撑
2024-01-20 11:05 科技前沿 -
“国家工程师奖”公布！名单来了
2024-01-19 11:44 -
我科研人员写在地震现场的文章，让《科学》主动“特批”3倍版面
2024-01-19 08:44 地震 -
南方海域实现冷水养殖，全国首个液化天然气冷能养殖示范项目出鱼
2024-01-19 08:00 能源战略 -
“七院院士”，全职加盟清华
2024-01-18 07:42 中西教育 -
是否存在外星生命？中国空间站将开展地外生态系统模拟实验
2024-01-18 07:29 科技前沿 -
天舟七号货运飞船发射任务取得圆满成功
2024-01-17 22:37 航空航天 -
自动识别风险，全球首套北斗水上智能感知预警系统投入使用
2024-01-17 15:06 科技前沿 -
三个旋翼失效也不坠毁，我国科研团队成功破解无人机失控难题
2024-01-17 13:21 科技前沿 -
跟文心一言合作后，自己还做云端大模型吗？荣耀CMO回应
2024-01-17 08:55 观网财经-科创 -
我国第三代自主超导量子计算机全球访问数据公布，境外第一是…
2024-01-17 08:25 科技前沿 -
全球首次！内蒙古发现重稀土新矿物
2024-01-16 08:00 -
天舟七号船箭组合体转运至发射区，将于近日择机发射
2024-01-15 10:49 航空航天 -
-273.056℃，我国科研团队实现无液氦极低温制冷
2024-01-14 08:09 科技前沿 -
主楼主体结构今日封顶 中国第五座南极科考站有哪些独特设计？
2024-01-13 18:00 南极探险 -
我国科学家实现“量子电子商务”
2024-01-13 11:48 科技前沿 -
日本推动钙钛矿电池，能颠覆中国光伏优势？
2024-01-12 18:31 能源战略
相关推荐 -
-
这10%的进步，为什么对中国意义如此重大？ 评论 89
“中国再出手！上回还是2013年，罚了高通60亿元” 评论 150
担心中国管制这领域出口，美国急了 评论 185
内塔尼亚胡揽功：阿萨德垮台，都是以色列功劳 评论 212最新闻 Hot
Copyright © 2014-2024 观察者 All rights reserved。
沪ICP备10213822号-2 互联网新闻信息服务许可证：31220170001
网登网视备（沪）02020000041-1号 互联网宗教信息服务许可证：沪（2024）0000009
广播电视节目制作经营许可证：（沪）字第03952号
增值电信业务经营许可证：沪B2-20210968 违法及不良信息举报电话：021-62376571
沪公网安备 31010502000027号
中国互联网举报中心
上海市互联网违法与不良信息举报中心
