光子链接量子比特网络中的设计权衡
量子网络可通过在远程量子处理节点间分发纠缠量子比特对来实现。每个节点内专设的通信量子比特能自然地与光子接口,后者在节点间传递量子信息。通过引入CQED(腔量子电动力学)来增强通信量子比特与光子间的相互作用,可实现具有高保真度的高速纠缠分发先进协议。该研究团队基于与小型光学腔强耦合的囚禁离子通信量子比特,分析了两种此类协议。研究人员将这些协议在关键器件参数和承载量子信息的光子自由度下的速率与保真度表现进行建模,并与传统的双光子干涉方案进行对比,所有协议均受相同实验相关条件约束。研究发现,采用强耦合协议可将纠缠分发速率提升30%-75%,同时保持传统方案高达99%的保真度(ℱ≳99%)。
