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，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了無串?dāng)_的量子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。這項(xiàng)成果對于未來實(shí)現(xiàn)量子通訊和大規(guī)模量子計算具有重要意義。

清華大學(xué)交叉信息研究院的段路明教授課題組長期以來進(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超精細(xì)能級結(jié)構(gòu)，分別編碼出了用于與光子產(chǎn)生糾纏的“通訊比特”和用于存儲信息的“存儲比特”。同時，他們還利用激光實(shí)現(xiàn)了微秒級別的相干轉(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。

研究人員通過比較在有無離子-光子糾纏生成操作時存儲比特的保真度變化，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，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，未來它的規(guī)模將不斷擴(kuò)大。預(yù)計到2026年，中國的量子通信市場規(guī)模將達(dá)到1100億元以上。

審核編輯：黃飛