量子科技中心_量科网

在自主量子纠错技术中，玻色逻辑量子比特的寿命可超越其物理构成单元且无需反馈测量。该研究团队基于自主纠错机制，提出采用编码玻色网格态的第二代门控微波量子中继器（GBMQR）。每个中继节点由单个transmon超导量子比特与两个玻色谐振腔构成：一个谐振腔作为采用自主纠错的静态量子存储器，另一个作为纠缠生成的信息总线。通过微波光子波包的成功吸收实现顺序式纠缠生成，相较于基于平衡分束器的两路预示信号概率混合方案，该方法实现了确定性纠缠生成。此外，该GBMQR采用全玻色态的纠缠交换贝尔态测量方案，通过玻色控制Z门与对静态存储编码字进行的两次独立X基投影零差测量来实现。该方案规避了分束器上路由和干涉预示模式导致的模态失配损耗，将损耗限制在静态存储环节。研究人员通过计算实际实验室环境下的密钥生成率评估了该量子中继器的性能，并明确证明：在静态阻尼率κdamp⁻¹=40毫秒条件下，GBMQR可实现约0.75的纠缠生成成功概率与0.58的纠缠交换成功概率，突破了理想线性分束器贝尔态测量1/2的标志性成功率阈值。该装置可采用现有超导微波技术实现，适用于安全芯片间通信与分布式量子计算。