囚禁离子与固态量子存储器间的异质纠缠

混合量子网络为可扩展的量子信息处理和未来量子互联网提供了一种前景广阔的架构,因其能融合不同物理平台的互补优势。虽然单原子系统可提供确定性量子逻辑门操作,但原子系综能实现大容量量子存储。然而,在这类异质系统间建立纠缠始终是未解的难题,主要源于固有光谱失配和系统复杂性。本研究中,该团队展示了一个在75米距离上实现单个囚禁171Yb+离子与基于153Eu3+:Y2SiO5晶体的量子存储器纠缠的混合量子网络。通过采用保偏量子频率转换技术,研究人员将自旋-光子纠缠态映射为单自旋量子比特与量子存储器集体激发之间的混合纠缠态。所得纠缠态保真度达(89.21±2.23)%,并以6个标准差(S=2.328±0.055)违背CHSH-贝尔不等式,证实了两个异质节点间的非定域性。该工作实现了量子处理模块与多路复用量子存储节点间的纠缠,标志着向可扩展、多功能量子互联网迈出了关键一步。

作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-03-06 02:44

量科快讯