适用于数十米距离微波量子通信的模块化低温链路
量子技术为解决经典计算难以处理的复杂问题提供了一种革命性的新途径。超导电路作为该领域的前沿平台,其低温工作环境对构建大规模局域或全局量子信息处理网络提出了挑战。本研究提出了一种硬件解决方案,可在微波频段将量子设备连接成局域网络,实现空间分离节点间的量子信息交换。具体而言,该团队构建了一个模块化系统,通过量子通信通道连接两个位于独立稀释制冷机中的超导电路系统,传输距离分别达到5米、10米和30米。通过建立热力学模型分析系统传热过程,研究人员优化了设计方案并筛选出最佳构造材料。组装完成的30米长系统经过约6.5天的冷却后,工作温度降至50毫开尔文以下。该链路不仅支持分布式量子计算与通信算法的实现,更通过无漏洞贝尔测试验证了非局域性资源的存在,为超导电路量子科技领域开辟了新维度。

