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在保持微秒级量子相干性的同时消除低温操作需求并实现CMOS兼容性，仍是光通信量子技术的核心挑战。针对这一难题，该研究团队开发了一种CMOS兼容量子系统，其核心是工作在可见光与电信C波段之间的单铒离子多能级量子比特（五能级系统）。通过创新性纳米加工技术，该团队实现了自对准离子定位，使单个铒离子获得空间隔离并有效抑制退相干。研究人员在常温条件下创造了电信C波段超过500微秒的光学相干时间新纪录——这一性能此前仅能在温度低900倍以上的真空环境中实现。此外，该工作首次展示了基于上转换技术的无背景单光子铒发射，提供了高对比度的相干光学读出。这项研究标志着首个具有突破性特性的室温单铒量子比特系统问世，为新一代无需低温的电信量子技术奠定了基础。