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未来的大规模容错量子计算机很可能会采用模块化设计，这既是出于必然性也是主动选择。当基础硬件受限于平面几何结构或制造工艺，导致单个模块无法承载足够多的逻辑比特来支撑目标纠错编码时，模块化将成为必然选择。即便计算机结构足够紧凑，某些功能需求也可能要求将量子计算基底分布式部署在不同尺度的远距离区域。在这两种情况下，基于物质载体的量子信息（如自旋、离子或中性原子）最适宜通过光子互联实现传输或交互。为避免算法执行时间过长并降低错误率，通用量子计算机的每个模块都应与其他模块保持尽可能多的动态互联。这一目标依赖于光交换网络提供的任意互联或足够高的并发连接能力。该研究团队基于广义马赫-曾德尔干涉仪（GMZI）特性，构建了多种新颖的去中心化交换方案，在实现相同功能的前提下，相比常规方案具有更高经济性和更低噪声水平。