由于通量量子位（fluxonium）具有强非谐性和高相干性，其已成为超导量子计算中极具前景的量子比特实现方式。然而，这种量子比特能否以可扩展的方式实现高保真度纠缠门仍待验证。该研究团队证明，具有可调等离激元相互作用的通量量子位架构，不仅能原生实现可扩展的多量子比特门，还可兼容现有的单/双量子比特门方案。在该架构中，即使量子比特态处于解耦状态，通过非计算…

该工作重点研究了在当前含噪声中等规模量子（NISQ）硬件标志性限制——量子比特连接性受限的实际约束下，如何生成GHZ态。研究人员基于IBM和谷歌量子芯片架构的互联拓扑，以及反映分布式量子系统特性的随机图，系统考察了不同连接性图谱中的GHZ态制备方案。该团队提出了一种基于测量的协议方案，旨在利用量子比特连接性约束在NISQ设备上生成GHZ态，并与融合物理…

量子计算机常被视为通过高级解释型语言和类云编排与经典基础设施松散耦合的实验性附加组件。然而未来在高性能计算（HPC）和嵌入式环境中的部署，将要求更紧密的集成以实现更低延迟、更强确定性及架构一致性，同时需尽可能通用化地实现纠错等需要量子-经典紧密交互的任务。 该研究团队提出了一种垂直集成的量子系统架构，将量子加速器与处理单元视为外围系统组件。其核心是操作…

量子密钥分发（QKD）为安全通信提供了一种极具前景的解决方案，其中连续变量QKD（CV-QKD）具有与现有电信基础设施兼容的优势。尽管存在这一优势，CV-QKD仍受限于陆基光纤损耗和自由空间信道大气湍流等挑战。该研究团队提出了一种新型QKD协议，通过采用无已知物理表征的概率滤波器，性能超越了最优高斯调制CV-QKD（GG02）协议。该方案在发送端部署高…

向双模压缩真空态添加单光子具有提纯量子纠缠的效应，在应用于量子密钥分发时还应能提高保密密钥率。然而，从非高斯纠缠态中提取保密密钥是一个复杂问题，目前尚未完全阐明。该工作描述了一种向纠缠态添加光子的技术，并证明在渐进条件下该技术如何提升密钥率和密钥分发最大距离。研究发现，由此产生的量子关联具有显著的非高斯特性，导致高斯极值原理计算出负密钥率从而彻底破坏协…

量子计算有望在计算任务方面带来巨大优势，但当前硬件尚无法实现实际任务的优势。量子传感则是一项完全独立的量子技术，能够提供另一种形式的量子优势。本文阐释了量子传感与量子计算的融合如何催生出“量子计算传感”的新概念，以及新型量子优势——“量子计算传感优势”。这种优势所需的硬件要求远低于纯粹计算型量子优势。研究团队通过分析近期多项提案与实验，阐述了如何将其理…

大规模量子通信网络的发展需要高效分发量子态，以实现先进密码学应用和分布式任务。多体纠缠态是这些方案中的关键资源，但实验制备面临严峻挑战——尤其在噪声和损耗严重的网络中。虽然现有大量研究集中于星型拓扑结构中的多体纠缠分发，但实际部署往往受限于现有基础设施而采用线性网络架构。该工作基于现实量子网络环境展开研究，利用“Q-net-Q”项目（一个通过七个可信中…

该工作探讨了采用双模近似玻色-约瑟夫森结（BJJ）系统制备薛定谔猫态（SC）和N00N态（多粒子最大纠缠态）的可行性。研究从两模玻色-爱因斯坦凝聚体的全量子描述出发，通过有效势方法对大粒子数体系建立了精确的解析描述。研究表明在零温极限下，当非线性强度与约瑟夫森耦合参数相当时，系统会因量子相变自发产生SC态。维格纳函数分析显示：随着粒子数增加，SC态的两…

该研究团队首次展示了基于Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）量子比特的测量型量子计算详细模拟，实验在包含100多个GKP模式的四轨晶格（QRL）簇态中实现。这一突破得益于最新开发的功能矩阵乘积态（FMPS）框架，该框架在模拟连续变量（CV）量子电路时能显式建模由有限压缩引起的固有相干误差源。研究人员在5至15分贝的压缩水平范围内…

基于融合的量子计算是一种具有吸引力的容错计算模型，它依托光子学技术，仅需有限规模的纠缠资源态，辅以线性光学操作与光子测量即可实现。然而迄今为止，大规模应用仍受限于概率性光子源、光子损耗脆弱性及大规模复用需求等挑战。确定性光子源为此提供了资源高效的新路径。该研究团队通过协同整合确定性光子发射、自适应“重复直至成功”融合机制及优化架构设计，提出了一套基于量…