QuTech负责人获得荷兰科学研究组织资助,将开发基于纠缠的量子网络
2026年2月26日——QuTech团队负责人蒂姆·塔米尼奥获得荷兰科学研究组织(NWO)Vici资助,资金将用于推动量子网络迈入新阶段:从设备间偶然的纠缠态传输,发展为多节点持续纠缠态共享网络。这项名为“固态量子网络持续纠缠”的QuTech项目,旨在开发碳化硅器件以创建损耗速率低于补充速率的多节点纠缠链路。
量子纠缠是量子网络区别于经典网络的核心要素,但其脆弱性也构成挑战:当研究人员尝试分发新纠缠态时,先前存储的量子态可能悄然退相干。对于固态量子器件而言,这种矛盾现已成为阻碍扩展更大规模、更高性能量子网络的主要瓶颈。
持续纠缠态
QuTech团队负责人蒂姆·塔米尼奥计划通过开发新型器件突破该瓶颈,这种器件结合了高效光学互连的快速纠缠生成能力与可存储量子态的稳健长寿命存储器。其目标是实现新纠缠态的生成速率超越现有纠缠态的消失速率。“当前我们只能以概率性方式创建纠缠态。若未能及时成功,网络中所有先前生成的量子态都将丢失,迫使整个流程重新开始。”塔米尼奥解释道,“该工作的目标是使纠缠态生成速率远超损耗速率,从而利用多重纠缠态连接更大规模网络并执行更复杂计算。”
为何选择碳化硅?
为实现这一目标,该团队将采用碳化硅中硅空位(VSi)自旋量子比特。这种相对新型的量子比特在扩展大型网络方面可能具有优势。碳化硅作为工业成熟半导体材料,具备先进的光子与电子器件纳米加工技术。此外,VSi量子比特可在高达20开尔文的温度下工作,相比需要极低温条件的其他平台更具硬件扩展实用性。
研究计划将创建包含多个量子比特的网络节点。每个节点整合电子自旋“通信”量子比特(VSi中心)用于节点间纠缠态分发,同时配备核自旋量子比特寄存器来存储和处理计算中的实际量子态。“这种快速纠缠速率、稳健量子存储器与可扩展器件制造的组合,可能成为构建更复杂网络的关键。”塔米尼奥指出,“这将使研究纠缠纯化、分布式量子纠错等先进协议成为可能,最终克服系统缺陷并实现大规模量子网络。”


