来自金刚石中锡空位自旋量子比特的高度不可区分光子

量子网络通过光子链路互连遥远量子节点，有望实现安全通信、分布式传感和模块化量子计算。将此类网络扩展至都会区以外距离需要量子中继器以克服光子在光纤中的指数衰减。在所有架构中，单光子的不可区分性是一关键要求，其直接影响基于双光子干涉的光子操作（如 Bell 态测量与融合门）的保真度。此处我们展示从金刚石中相干激发的锡空位中心产生高度不可区分单光子，实现超过 0.95 的原始 Hong-Ou-Mandel 干涉可见度。通过分离内禀发射体性质与技术缺陷，我们展示退相干起可忽略作用，剩余限制主要为技术性质，获得高达 0.999 的内禀不可区分性。我们进一步展示到电信 C 波的量子频率转换保持光子不可区分性。结合长寿命电子与核自旋相干时间，这些结果确立金刚石中锡空位中心作为长距离量子网络与光子量子信息处理的竞争优势平台。我们通过量子中继器链路的蒙特卡洛模拟进一步证实此潜力，展示 SnV 中心平台超越直接传输设定的界限。