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面向量子局域网的低温微波链路

量子物理 2025-06-03 v2 超导电性 应用物理

摘要

基于超导电路的可扩展量子信息处理有望从位于单一稀释制冷机中的独立处理器,发展为更强大的分布式量子计算系统。为实现实际量子优势,构建与超导技术兼容的量子局域网(QLANs)硬件平台至关重要。在此,我们提出一种基于低温链路的微波 QLAN 基础原型平台,该链路连接两台独立稀释制冷机,距离 6.66.6 m,中心基础温度为 5252 mK。超导微波同轴电缆用作分布式网络节点间的量子通信信道。我们展示了以双模压缩微波态形式的远程稀释制冷机间连续变量纠缠分发,达到 2.10±0.022.10 \pm 0.02 dB 的压缩与 0.501±0.0110.501 \pm 0.011 的负度。此外,我们表明量子纠缠在高达 11 K 的信道中心温度下得以保持,为高温下的微波量子通信铺平道路。因此,此类 QLAN 系统可构成未来超导电路分布式量子计算的骨干。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.12398,
  title  = {Cryogenic microwave link for quantum local area networks},
  author = {W. K. Yam and M. Renger and S. Gandorfer and F. Fesquet and M. Handschuh and K. E. Honasoge and F. Kronowetter and Y. Nojiri and M. Partanen and M. Pfeiffer and H. van der Vliet and A. J. Matthews and J. Govenius and R. N. Jabdaraghi and M. Prunnila and A. Marx and F. Deppe and R. Gross and K. G. Fedorov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12398},
  year   = {2025}
}