超越传输损耗限制的玻色子模块间高性能量子互连

分布式量子计算架构需要量子信息处理单元间的高性能量子互连,而以往实现方案始终受限于传输线损耗这一根本性瓶颈。该研究团队通过铝制同轴电缆实现了两个超导模块间的低损耗互连,总线模式品质因数达到1.7×10⁶。采用SNAIL作为耦合器后,研究人员通过三波混频过程在0.8微秒内完成了模块间态传输:针对前两个能级编码的量子态,态传输保真度达98.2%,贝尔态保真度达92.5%。该工作还通过成功传输二项式编码逻辑态,证明了高维态传输能力。系统性表征表明性能限制因素已从传输线损耗(仅贡献0.2%错误率)转变为模块-通道界面效应与局部克尔非线性效应。该成果推动了逼近理论容量极限的量子互连技术发展,为可扩展分布式量子计算和高效量子通信铺平道路。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-31 15:33

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