中国科大实现光量子芯片间量子受控非门隐形传输

　　中国科年夜郭光灿院士团队正在量子互联范畴取患上重要进展。该团队任希锋传授研究组初次胜利完成了两个光量子集成芯片之间的量子受控非门（CNOT门）隐形传输。该结果于7月8日颁发正在物理学出名期刊《物理评论快报》上。

　　构建年夜范围量子收集的要害正在于完成高集成度、可扩大的量子节点，和节点间高保真度的量子互联。光量子集成芯片是完成此收集极具远景的平台。正在此收集中，没有同节点量子比特间的量子门操作相当重要，而最具应战性的即是完成高保真的CNOT门隐形传输以纠缠长途量子比特，这是漫衍式量子计较的焦点步骤。实在现历程极其庞大：需正在两个量子节点间同享纠缠光子对，并正在每一个节点内履行高精度、庞大的片上线性光学量子操作，对器件机能要求极高。

　　为解决这一难题，研究团队基于硅基光子芯片制备了量子纠缠光源，并经由过程单模光纤将此中一个光子传输至另外一芯片。尤其要害的是，团队采纳了高维量子编码技能，显著简化了单个节点外部所需的线性光学量子操作，从而确保了片间CNOT门隐形传输的胜利完成。

　　研究团队哄骗量子态层析以及量子历程层析技能，对所完成的片间隐形传输逻辑门机能举行了严酷验证：正在5米光纤互联间隔下，门控态保真度高达95.69%，逻辑门历程保真度为94.81%；将互联光纤拓展至1千米后，门控态保真度仍高达94.07%，逻辑门历程保真度为93.04%。

　　这项结果标记着正在光量子集成芯片间完成焦点量子逻辑操作方面取患了重年夜冲破。纵然正在千米级间隔上，CNOT门的隐形传输仍能坚持极高的保真度，为构建基于光量子集成芯片的年夜范围量子收集以及完成漫衍式量子计较等量子信息处置惩罚使命奠基了松软的技能根蒂根基。

没有同节点间量子受控非门隐形传输的道理图以及芯片示用意。

　　文章第一作者为量子收集安徽省重点试验室冯兰天副研究员，通信作者为任希锋传授。浙江年夜学戴道锌传授、张明副传授、硅臻芯片丁禹阳博士介入了该事情。该研究事情获得了科技部、国度天然迷信基金委、安徽省及中国迷信技能年夜学的鼎力大举撑持。

　　论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/d53g-v8q6