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光-物质相互作用界面在量子计算和通信中具有关键作用。尽管传统研究常采用单模或开放量子系统近似方法，但这些模型往往忽略多模场态及光-物质纠缠态，导致无法精确建模量子协议。本研究通过解析固态自旋-光子界面的全哈密顿动力学，针对三个核心协议：光子数叠加态生成、可控光子-光子逻辑门及光子簇态制备，推导出精确保真度并确定了其基础性能极限。结果表明，虽然实际缺陷会严重影响光子-光子门的操作性能，但对线性光子簇态仅产生轻微影响，而对光子数态叠加过程几乎无损害。