新京報訊 據央視新聞訊息，記者從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在量子網絡領域取得重要進展——基於固態量子儲存實作跨越7公裏的分布式光量子計算。研究成果日前發表在國際期刊【自然·通訊】上。
該團隊李傳鋒、周宗權、柳必恒等人基於多模式固態量子儲存和量子門隱形傳送協定，在合肥市區實作了跨越7公裏的非局域量子門。
分布式量子計算是解決量子計算可延伸性難題的一條可行路徑，它透過非局域量子門連線獨立的量子計算節點，從而整合量子網絡中的算力資源來實作量子計算規模的提升。然而，非局域量子門目前僅在數十米的尺度下實作實驗演示，無法滿足在大尺度量子網絡中整合算力資源的需求。
在該工作中，研究團隊基於量子門隱形傳送協定來建立兩個量子節點之間的非局域量子門。兩個量子節點之間的直線距離為7公裏，分別位於中國科學技術大學東校區（簡稱中國科大）和合肥市大蜀山東側（簡稱大蜀山）。研究團隊首先在兩節點間使用通訊波段光子和專線光纜進行量子纏結態的遠端分發。隨後，中國科大節點和大蜀山節點分別執行原生的兩位元量子門操作。中國科大節點采用摻銪矽酸釔晶體實作纏結光子的儲存，直到接收到大蜀山節點的測量結果，並根據這一結果執行相應的單位元門操作。
實驗結果表明，固態量子記憶體的纏結儲存時間達到80.3μs，相比前人工作提升近2倍，並且纏結儲存的時間模式數達1097個，使得非局域量子門的生成速率獲得了線性的提升。基於非局域量子門，研究團隊進一步操控，實作了量子演算法的遠端分布式執行。
該工作首次在城市距離上實作分布式光量子計算的演示，展示了基於量子儲存和通訊光纜構建分布式量子計算網絡的可行性，為規模化量子計算的實作提供了新思路。
編輯 劉夢婕
