通过光网络实现超导量子处理器纠缠的硬件高效玻色子模块

将超导量子处理器扩展至单台稀释制冷机之外的规模,需要高效的光学互连技术。然而,由于频率失配和量子比特退相干问题,集成微波-光学(M2O)转换器面临重大挑战。该团队提出了一种模块化架构:利用基于SNAIL的参量耦合技术,将布里渊M2O转换器与长寿命3D谐振腔对接,同时保持即插即用兼容性。通过包含激光热效应、传播损耗和探测效率不足等实际噪声的数值模拟,研究人员采用Duan-Lukin-Cirac-Zoller(DLCZ)协议,在30公里距离上实现了千赫兹速率下F~0.8的原始纠缠比特保真度。通过针对幅值阻尼误差定制的非对称纠缠泵浦方案,该工作在0.2千赫兹速率下获得了F~0.94的纯化保真度。这种基于谐振腔的方案性能超越Transmon架构,为分布式超导量子计算提供了实用化路径。
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提交arXiv: 2025-11-13 15:27

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