摘要:近期,山西大学贾晓军教授及闫智辉教授课题组在腔增强的室温原子模块中实现了确定性分布式量子逻辑门。该研究以“Deterministic nonlocal quantum gate with room-temperature memory modules”为题,发
近期,山西大学贾晓军教授及闫智辉教授课题组在腔增强的室温原子模块中实现了确定性分布式量子逻辑门。该研究以“Deterministic nonlocal quantum gate with room-temperature memory modules”为题,发表于Physical Review Letters。其中,光电研究所博士后雷兴和博士生李佳桐为论文第一作者,闫智辉教授和贾晓军教授为通讯作者。
量子计算的可扩展性是提升性能的关键,然而,不可避免的退相干现象限制了量子计算机的规模。模块化量子处理器及量子互联的分布式架构为突破该瓶颈提供了新路径,其中,分布式量子逻辑门是分布式量子计算的基础。目前,分布式量子逻辑门已经在不同类型的物理平台实现,但仍然受限于概率性、复杂性以及低温技术等问题。
课题组在前期实现腔增强室温量子存储模块基础上,通过分发一对连续变量纠缠光场连接两个空间分离的量子模块,利用交互式反馈实现了具有存储能力的受控量子非门。实验结果表明了量子逻辑门输出态具有量子纠缠特性,并进一步评估了不同输入态的量子逻辑门保真度的输出性能。该系统具备良好的实用化前景,适用于非经典光场的量子信息处理,为促进量子信息的发展提供了技术支撑。
这项工作得到科技创新2030“量子通信与量子计算机”重大项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金、光量子技术与器件全国重点实验室、省部共建极端光学协同创新中心及山西省基础研究计划的支持。(通讯员:张颖)
来源:高校圈的那些事儿