原(yuan)標(biao)題：我國科學家成功實現無(wu)串擾(rao)的(de)國科量子網絡節點

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原標(biao)題：我國科(ke)學家成功實現(xian)無串擾的(de)量子(zi)網(wang)絡節點(dian)

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量子網絡是基于量子力學規律對量子信息進行存儲、處理和傳輸的成功物理裝置，是實現實現量子通訊和大規模量子計算的基礎。清華大學研究團隊利用同種離子的無串百姓彩票最新網址雙類(lei)型量(liang)子比特編碼(ma)，在國際上首次實現無串擾(rao)的量(liang)網(wang)絡節量(liang)子網(wang)絡節點，對未來實現量(liang)子通(tong)訊和(he)大規模量(liang)子計(ji)算具有(you)重要意義。國科(ke)該研究成(cheng)果近日發表(biao)于國際學術期刊《自然·通(tong)訊》。成(cheng)功

量子網絡可由不同的實現物理載體實現，離子阱是無串其中最有潛力的物理系統之一。離子-光子糾纏是量網絡節實現離子阱量子網絡的關鍵步驟，但該操作會影響離子存儲比特，國科百姓彩票紅導致信息丟失。成功為避免這種串擾現象，實現研究人員通常采用不同種類的無串離子來分別產生離子-光子糾纏和存儲量子信息，抑制串擾誤差。量網絡節然而，百姓神彩票這種方(fang)法往往需(xu)要的器件成(cheng)本較高，在操(cao)作中還需(xu)精(jing)細(xi)控(kong)制(zhi)不(bu)同(tong)(tong)種類(lei)離(li)子的比例和位(wei)置(zhi)，且不(bu)同(tong)(tong)離(li)子間的協同(tong)(tong)冷(leng)卻效率低，操(cao)作難度大。

圖為(wei)無串擾量子網(wang)絡節點演示圖（受訪者(zhe)供圖）

為此，清華大(da)學交叉信(xin)息(xi)研究(jiu)院(yuan)段(duan)路明教授課題組經過長期(qi)研究(jiu)，創造(zao)性(xing)提出使(shi)用(yong)同種離子(zi)的(de)雙(shuang)類型量(liang)子(zi)比(bi)(bi)特實(shi)現量(liang)子(zi)網絡節點的(de)方(fang)案。清華大(da)學交叉信(xin)息(xi)研究(jiu)院(yuan)助理研究(jiu)員黃園園介紹，他們利(li)用(yong)同種離子(zi)的(de)兩(liang)對超精細能級結構，分別(bie)編碼出量(liang)子(zi)網絡中用(yong)于(yu)與光子(zi)產生糾纏的(de)“通(tong)訊比(bi)(bi)特”和用(yong)于(yu)存(cun)儲信(xin)息(xi)的(de)“存(cun)儲比(bi)(bi)特”。同時，利(li)用(yong)激光還(huan)實(shi)現了兩(liang)種量(liang)子(zi)比(bi)(bi)特間微(wei)秒量(liang)級的(de)相干轉換。

實(shi)(shi)驗發現(xian)，通過(guo)此方法制(zhi)備出的(de)通訊比特(te)(te)，可(ke)在數百毫秒(miao)的(de)時間(jian)內生成離(li)子(zi)-光(guang)(guang)子(zi)糾纏；通過(guo)自旋(xuan)回(hui)波方法可(ke)延長存儲比特(te)(te)的(de)存儲壽命，實(shi)(shi)現(xian)相(xiang)干(gan)時間(jian)達到秒(miao)量級的(de)存儲量子(zi)比特(te)(te)。通過(guo)比較(jiao)有無離(li)子(zi)-光(guang)(guang)子(zi)糾纏生成操作時存儲比特(te)(te)的(de)保真(zhen)度變化(hua)，研究人(ren)員(yuan)證實(shi)(shi)了兩(liang)種(zhong)量子(zi)比特(te)(te)之間(jian)低于(yu)實(shi)(shi)驗精度的(de)串擾誤(wu)差，從而實(shi)(shi)現(xian)了無串擾的(de)量子(zi)網絡節(jie)點。

圖為清(qing)華大學交叉信息研(yan)究(jiu)院博士(shi)生馮路(lu)（左）和助(zhu)理研(yan)究(jiu)員黃園(yuan)園(yuan)（右）正在實(shi)驗室研(yan)究(jiu)（受訪(fang)者供圖）

中(zhong)國科(ke)學院院士、清華大學交叉信(xin)息研究院教授段(duan)路明表示，相較(jiao)于此前采用不同(tong)種(zhong)類離子產生離子-光子糾(jiu)纏和(he)存(cun)儲(chu)量(liang)子信(xin)息的(de)方案，這一(yi)新方案在硬件上極(ji)大簡化(hua)(hua)了實驗系統，保證(zheng)了信(xin)息傳(chuan)播及存(cun)儲(chu)的(de)效(xiao)果，向未來量(liang)子計算機(ji)和(he)量(liang)子網絡的(de)模塊化(hua)(hua)邁出(chu)了重要一(yi)步。（記者魏夢佳）

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