用于控制玻色量子处理器的可扩展光学链路

超导量子计算有望彻底改变计算能力。然而,当前大规模量子处理器的扩展受到室温控制电子学与量子处理器间笨重导热电缆的限制,导致显著信号衰减。光纤虽提供了一种前景广阔的解决方案,但此前仅能用于短距离控制简单二能级量子系统。本研究团队展示了对玻色量子处理器的光学控制,实现了对transmon量子比特与存储腔联合希尔伯特空间的普适操作。通过采用低温光纤集成单行载流子光电二极管阵列,该工作成功制备了包含多达十个光子的福克态。此外,在15公里传输距离上实现了对玻色模式的远程控制,保真度超过95%。这种高维量子控制、多通道操作与长距离传输的结合,解决了扩展超导量子计算机的关键需求,为分布式量子数据中心架构提供了实现路径。
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提交arXiv: 2025-12-11 14:43

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