量子科技中心_量科网

混合光子量子计算机将静态物质量子比特与飞行光子量子比特相结合，提供了一条本质联网且资源高效的通路，用于实现大规模、带纠错的量子计算。其核心组件是腔耦合物质量子比特，这些量子比特作为光与物质的接口，能够实现：按需生成高效的单光子、稳定的接近完美的光子不可区分性，以及自旋与多光子之间的纠缠。微腔中的半导体量子点是实现此类器件的领先平台。然而，达到大规模纠错所需的性能、可重复性和自旋相干性阈值，仍然是一项重大挑战，需要工业化的制造和调控能力。在此项工作中，作者报告了数千个单片式半导体量子点器件，这些器件采用与大规模部署兼容的III-V族试生产线工艺制造而成。对源参数的系统性控制带来了业界领先的效率，并为光学损耗低于容错阈值提供了路径。通过将场正交态重构作为效率和不可区分性的严格联合测试，作者观察到近完美的光子量子纯度，该纯度可在数十分钟内保持稳定，并创下了单光子维格纳函数负值的新纪录。作者进一步展示了七方自旋–多光子纠缠，以及在低磁场条件下可扩展至微秒时标的自旋相干性。最后，来自不同源的光子与单一源连续发射的光子具有相同的不可区分性。这些结果确立了与代工厂兼容的III-V族量子点作为混合光子量子计算可扩展平台的地位。