无泵浦微波-光学量子转导
分布式量子计算系统采用工作在微波频率的超导计算节点,这些节点通过传输光学频率光子的长距离传输线相互连接。量子转导技术——即实现微波光子与光学光子(M-O)相干转换的关键组件——在该架构中具有核心地位。当前技术方案受困于光学泵浦导致的器件发热这一固有难题。该研究团队提出了一种基于色心、无需泵浦的方案,可产生时间编码的M-O贝尔态对。该方案首先建立自旋-光子纠缠态,随后通过强耦合Purcell增强谐振腔将自旋态转换为时间编码的微波光子。在此协议中,微波信号的提取通过三级transmon器件检测实现微波信号来宣告完成。研究人员分析了该协议生成的贝尔态保真度与产生概率,模拟结果表明:通过将先进的自旋-光学接口与团队提出的强耦合自旋-微波设计方案相结合,这种无泵浦方案能以超过1千赫兹的宣告速率生成接近完美保真度的M-O贝尔态对,从而确立了该方案作为优质M-O贝尔态对源的潜力。



