Itinerant Fock 态的电光转换

超导量子比特因其快速门速度和不断降低的错误率而成为实用规模量子计算的领先候选方案。然而，要求处于毫开尔文运行温度的事实创造了显著的扩展瓶颈。使用光纤链接的模块化体系结构可桥接独立的低温节点，但超导电路缺乏一致的光学过渡，且尚未展示任何非经典光子态的微波到光学转换。本文中，我们展示了从超导量子比特生成单个 8.9 GHz 微波光子的按需生成，并通过噪声低于 0.012 量子的换能器进行上转换，这些非高斯态经托波重建。我们在 193.4 THz telecom 光子上实现信噪比最高可达 5.1±1.1 的计数。我们表征了通过量与噪声之间的权衡，并为实现heralded 纠缠分发和门远程传输奠定了可行路径。展望未来，这些结果使现有超导设备在分布式量子技术和异构量子系统中扮演关键角色。