热微波网络上的量子隐形传态

微波频段的量子通信将在分布式量子计算和混合量子网络中发挥重要作用。然而,典型的超导量子电路需要在毫开尔文温度下运行,这对大规模微波量子网络构成了重大挑战。该研究团队通过演示在4K温度的微波热通道上,成功实现两个空间分离稀释制冷器间微波相干态的量子隐形传态,为解决这一挑战提供了方案。研究人员在噪声信道上分发双模压缩态,并利用产生的量子纠缠实现了相干态隐形传态,保真度在1K和4K条件下分别达到72.3±0.5%和59.9±2.5%,均突破了不可克隆定理和经典通信的极限阈值。该工作采用包含损耗与噪声的高斯算符形式对隐形传态协议进行了成功建模,分析表明保真度下降主要源于热网络连接导致的冷量子节点寄生性升温。这些结果证明了分布式超导架构的实验可行性,并为噪声量子网络在不同频段的实际应用提供了理论依据。

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