量子科技中心_量科网

光子量子计算机利用光子的玻色统计特性，通过量子干涉构建基于测量的量子计算所需的大规模纠缠态。因此，任何存在于光子中的路径信息都会削弱量子干涉并引入误差。虽然量子纠错原则上可以解决此类误差，但其资源消耗极高且容错阈值较低，需要大量高质量光学元件。该研究团队通过实验展示了一种可扩展的最优光子提纯方案——作为一种显著提高资源效率的策略，能以兼容容错操作的方式降低不可区分性误差。光子提纯是一种本质性玻色量子相干误差抑制技术，通过量子干涉将单光子投影至提纯后的内部态，从而以比量子纠错更高的效率和容错阈值减少不可区分性误差。研究人员观测到与理论预测一致的无条件误差降低现象（即亚阈值行为），即使在考虑提纯门引入噪声的情况下仍能实现误差净减，这在容错量子计算相关条件下具有实际意义。该团队预期光子提纯技术将在大规模量子计算机中得到应用，同时这项工作有望激发更多本质性玻色误差抑制策略的研究，甚至适用于容错架构。