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在新兴量子网络软件栈中，可编程性正日益成为核心要素，但量子中继器设备的节点内部控制器-硬件接口仍缺乏明确规范。该研究团队提出了一种面向氮空位（NV）中心量子中继节点的指令集架构（ISA）理念，用于实现控制器驱动的可编程化。每个节点由三个关键部分组成：作为数据量子比特的光学接口电子自旋、充当控制程序的長寿命核自旋寄存器，以及协调两者的经典控制器。团队系统化阐述了两种可编程模式：（i）确定性寄存器控制——将核寄存器初始化为基态以选择数据量子比特的特定操作；（ii）相干寄存器控制——使寄存器处于叠加态，实现超越经典可编程性的操作相干组合。网络协议被表述为控制器发出的指令向量，该工作通过BBPSSW纯化协议的紧凑实现予以例证。研究进一步表明，相干寄存器控制支持保真度见证与校准等干涉测量诊断功能，这些工具在经典可编程体系中无法获得。最后，团队探讨了该架构向多电子-多核自旋系统的扩展性，及其与酉线性组合（LCU）和Kraus表述的理论关联。