量子密钥分发（QKD）是量子信息领域中发展最迅速且相对成熟的技术，可实现两个远程用户之间信息论安全的密钥分发。尽管基于商用电信组件的QKD已在实验室和实地测试中得到验证，但其高成本和大体积仍是阻碍大规模部署的主要障碍。光子集成技术凭借其紧凑尺寸和低成本的优势，为解决QKD面临的上述挑战提供了有效途径。该研究团队基于集成硅光发射器与接收器，实现了一种高性…

在嘈杂中等规模量子时代，实现量子优势仍是一个关键里程碑。在缺乏严格复杂性证明的情况下，“缩放优势”——即量子资源需求增长速度慢于经典对应资源——成为主要评判指标。然而，当前将量子优化算法直接应用于经典难以处理的问题时，尚未能充分展现这种优势。针对这一挑战，该研究团队开发了针对NP完全问题“三取一布尔可满足性问题”的增强型量子求解器，提出了一种限制空间缩…

构建大规模、高保真度量子计算机不仅是一项基础科学探索，其本身也为在不可避免的噪声环境下及经典算法持续优化的动态竞争中，提供日益坚实的“量子计算优越性”实证。针对光子类量子优越性实验的最大挑战——光子损耗，该研究团队报道了新型高斯玻色采样实验：将1024个高效压缩态注入混合时空编码的8176模式可编程光量子处理器“九章4.0”，最终产生高达3050个光子…

在能够完全访问多体量子系统的所有量子比特并实施全局操作的情况下，理论上可直截了当地制备任意纠缠态（包括多体迪克态）。然而实际限制往往导致无法直接控制所有量子比特。该工作首先提出了一种制备四量子比特迪克态的高效方法，继而论证了在仅能访问部分量子比特的情况下，如何将四量子比特迪克态扩展为五量子比特迪克态。研究人员设计了一种在受限控制条件下实现该转化的量子电…

随着量子信息技术的快速发展，量子网络已成为支撑各类应用的关键基础设施，这些应用通常对保真度和请求完成时间等关键指标有着严格要求。该工作提出了一种兼容现有三种量子中继技术的早期量子网络设计方案，旨在最大程度提升网络满足量子应用多样化需求的能力——即使在量子资源有限、网络性能欠佳的条件下。研究团队详细阐述了量子网络中所需的标识符体系及实现量子请求的具体流程…

量子密钥分发（QKD）是一种新兴的加密方法，专为安全密钥共享而设计。其安全性在理论上由量子力学基本原理保障，使其成为未来通信协议的主要候选方案。另一方面，量子随机游走（QRWs）是一种展现干涉和叠加等奇妙现象的量子过程，能够生成去中心化和非对称的概率分布。受这两个研究领域的启发，该团队提出了一种基于两个纠缠量子游走者的新型QKD协议。该协议利用游走者在…

超导量子比特通常采用铝-氧化铝隧道结提供非线性电感。采用半导体势垒的结结构使得替换铝以外的超导体材料成为可能。该团队利用β相锡超导薄层包覆的砷化铟半导体纳米线实现了传输子型量子比特。通过栅极电压调控约瑟夫森能量，研究人员可在3 GHz范围内调节比特频率。在最低工作频率下测得最长能量弛豫时间T1=27微秒，而在较高频率下则获得最长回波退相干时间T2=1.…

超导量子比特近年来已实现卓越的门保真度，突破了纠错阈值。这一进步的关键要素是引入了可调耦合器，通过频率调控来操纵比特间耦合。迈向容错量子计算，增加物理比特数量是实现高效纠错码的必经之路。在多量子比特架构中，磁通控制（Z）线对于调节量子比特与耦合器频率至关重要。然而密集的磁通线会导致磁通串扰，即施加于某元件的磁通会意外干扰相邻量子比特或耦合器。这种串扰会…

在传统的纯交换自旋量子位（EO）演示中，量子门是通过依次脉冲激活的成对交换相互作用序列实现的，每次仅激活一个交换耦合。作为替代方案，该研究团队通过同时脉冲激活多个非对易交换相互作用，从而降低电路深度并防止量子态泄漏。研究人员展示了对始终开启的纯交换量子位（AEON）的高保真度量子控制，该量子位通过在三角形量子点阵列中同步施加交换脉冲实现运作。通过盲随机…

光学频率梳因其频谱中类似梳齿的峰值而得名，对各类传感应用至关重要。随着技术发展，其性能已达相干光场量子涨落所规定的标准量子极限。量子频率梳通过压缩态和纠缠态调控量子涨落，成为突破这一极限的关键要素。该研究团队建立了量子频率梳设计与分析的理论框架，重点研究双梳干涉测量方法。研究涵盖采用分束接收器和外差接收器的压缩态与纠缠态量子频率梳，由此开发出四种量子优…