微波至光子的量子转换技术用于量子互连
量子转导(或称量子频率转换)对于实现量子网络、分布式量子计算及量子中继器等至关重要。其中微波-光量子转导在超导量子计算领域尤为重要,因为要实现具有容错能力的大规模量子计算机,互联稀释冰箱被视为不可或缺的基础设施。本综述概述了微波光子与光学光子间量子转导的最新理论与实验研究进展:首先通过输入输出形式主义构建通用理论框架,推导出表征转导性能的核心参量表达式(包括转导效率、附加噪声及转导带宽);其次重点评述已获实验验证的四大转导方法——基于光机械效应、电光效应、磁光效应及原子系综的转导方案;最后简要探讨超导量子比特至光学光子转导的实验突破,这一进展为通过光纤实现远程超导量子比特间的量子态传输迈出了关键一步。