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光-物质界面是量子计算与通信的核心要素。传统研究方法多采用单模或开放量子系统近似，但这些模型往往忽略多模场态与光-物质纠缠效应，难以精确建模量子协议。本研究通过求解固态自旋-光子界面的全哈密顿动力学，针对三项关键协议实现了精确分析：光子数叠加态制备、受控光子-光子门操作及光子簇态生成。通过推导精确保真度，该工作揭示了这些协议的基础性能极限。研究结果表明，虽然实际系统的缺陷会严重制约光子-光子门的操作精度，但对线性光子簇态仅产生轻微影响，而对光子数叠加态的制备几乎不造成干扰。