近日，清华大学交叉信息研究院段路明教授课题组在国际上首次实现了无串扰的量子网络节点，这一重大突破对未来实现量子通讯和大规模量子计算具有重要意义。这一研究成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
据北京日报报道，清华大学团队利用同种离子的双类型量子比特编码技术，成功实现了无串扰的量子网络节点。这一技术的关键在于利用同种离子的两对超精细能级结构，分别编码出量子网络中的“通讯比特”和“存储比特”。这两种量子比特各具特色，通讯比特用于与光子产生纠缠，而存储比特则用于存储信息。
（图源：澎湃新闻）
此外，团队还利用激光技术实现了两种量子比特之间微秒量级的相干转换。这一技术的实现，使得量子比特之间的信息传递更加快速和准确，从而提高了量子网络的通讯效率。
实验结果显示，通过此方法制备出的通讯比特，可在数百毫秒的时间内生成离子-光子纠缠。这一纠缠状态是实现量子通讯和量子计算的关键。同时，通过自旋回波方法，存储比特的存储寿命也得到了延长，实现了相干时间达到秒量级的存储量子比特。
令人兴奋的是，通过比较有无离子-光子纠缠生成操作时存储比特的保真度变化，研究人员证实了两种量子比特之间低于实验精度的串扰误差。这一发现为实现无串扰的量子网络节点奠定了基础。
