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该研究团队首次实验实现了可扩展的量子路由基本单元，实现了通过单个transmon量子比特耦合的两个空间分离超导波导之间微波光子的相干控制与交换。该单元在10毫开尔文温度下以约6 GHz频率、平均输入约1个光子的条件下完成表征，量子比特被偏置至最优工作点以最小化对外界磁涨落的敏感性。通过结合稳态和时域测量，研究人员重构了系统的关键参数，包括量子比特弛豫与退相干、波导-量子比特耦合强度以及跨波导光子转移效率。观测到的性能与非厄米哈密顿量形式一致，并清晰展示了磁通偏置、温度和光子数设置的限制，与磁通和温度引起的退相干模型相符。尤为关键的是，该单元在单光子水平下稳定工作，并在高光子数区域直接观测到量子比特诱导的光子修饰效应。这些成果为研究开放量子系统现象建立了多功能平台，并为可扩展量子路由及网络节点的实现奠定了基础。