最近，《自然·通訊》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究，介紹了清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用同種離子的雙類型量子比特編碼，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了無(wú)串?dāng)_的量子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。這項(xiàng)成果對(duì)于未來(lái)實(shí)現(xiàn)量子通訊和大規(guī)模量子計(jì)算具有重要意義。

清華大學(xué)交叉信息研究院的段路明教授課題組長(zhǎng)期以來(lái)進(jìn)行了創(chuàng)新性的研究，并提出使用同種離子的雙類型量子比特來(lái)實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的方案。

該團(tuán)隊(duì)利用同種離子的兩對(duì)超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)，分別編碼出了用于與光子產(chǎn)生糾纏的“通訊比特”和用于存儲(chǔ)信息的“存儲(chǔ)比特”。同時(shí)，他們還利用激光實(shí)現(xiàn)了微秒級(jí)別的相干轉(zhuǎn)換，使得兩種量子比特之間可以進(jìn)行高質(zhì)量的轉(zhuǎn)換。

研究人員通過(guò)比較在有無(wú)離子-光子糾纏生成操作時(shí)存儲(chǔ)比特的保真度變化，證實(shí)了兩種量子比特之間低于實(shí)驗(yàn)精度的串?dāng)_誤差，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)串?dāng)_的量子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測(cè)，盡管目前量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模較小，但隨著技術(shù)的成熟，未來(lái)它的規(guī)模將不斷擴(kuò)大。預(yù)計(jì)到2026年，中國(guó)的量子通信市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1100億元以上。

審核編輯：黃飛