环境辅助的非高斯光态退相干抑制
光学损耗是光子量子信息处理中常见的瓶颈问题,会削弱量子技术相对于经典方法的优势。尽管已提出量子蒸馏和纠错等应对方案,但这些方案通常需要实验难度高的非高斯操作。本研究展示了一种仅需高斯操作的方案,可有效抑制损耗引发的退相干效应,适用于各类未知光学量子态。该方案通过向损耗通道的环境注入压缩真空态,并基于环境监测实施前馈控制,显著降低了损耗引起的噪声。研究团队设计的可编程环状光路能针对多种损耗敏感的非高斯态,在不同损耗条件下实施长达五步的抑制操作,并与未抑制情况进行直接对比。实验结果表明,该方案能持续缓解量子态退化,保持比未抑制情况下更高的态保真度和维格纳负性。这种方法可广泛应用于光学系统中各类误差的抑制及量子存储器寿命的延长,同时与其他损耗抑制技术兼容,并可推广至光学以外的物理平台,为降低容错量子信息处理所需资源开销提供了新途径。

