量子科技中心_量科网

量子关联网络能够分配压缩态和纠缠态等量子资源。这些量子态是现代量子技术的核心，包括光子量子计算、量子通信、无损生物传感和引力波探测等领域。即使对于光压缩态——最稳健的量子关联资源——在大型干涉测量和网络化量子系统中，由损耗引起的退相干仍是实现显著量子优势的主要障碍。这类应用的常规设计假设是将空间模式失配视为微小的非相干损耗。该研究团队在此揭示这一假设可能失效：与高阶空间模式发生的相干性空间模式混合，会导致相对于初始压缩态出现超过100%的表观损耗，该团队将这种现象命名为“超损耗”。 研究人员通过一个最小化的双节点量子网络进行实验验证：仅8%的模式失配就使5.8分贝的压缩态退化为有效热态，完全丧失了正交分量压缩特性，致使量子优势荡然无存。由于该效应具有相干性，因此可被主动调控：通过调节空间模式间的相位差（如古依相位/传播相位），能够恢复损失的量子关联。实验不仅成功消除了超损耗现象，更将15%的几何失配等效损耗抑制至约2.8%。超损耗效应是所有基于压缩光的量子网络（从光子量子处理器到大型干涉仪，再到分布式量子传感网络）面临的设计限制因素。该工作提出的方案为规避超损耗提供了可行路径，并将模式失配转化为未来量子技术中可精确调控的相位敏感设计参数。