基于7.0 km的非局域光子量子门

量子网络提供了一种连接分离量子节点的前景范式，其依赖于远程节点间长距离纠缠的分发与量子比特的主动前馈控制。此类方法可用于构建非局域量子门，构成分布式量子计算及其他新型量子应用的基石。然而，这些门仅在单一节点内或相距数十米的节点间实现过，限制了在大规模量子网络中利用计算资源的能力。在此，我们利用基于复用量子存储的静态量子比特、电信波长的飞行量子比特以及基于实地部署光纤的主动前馈控制，演示了空间上相距 7.0 km 的两个节点间的非局域光子量子门。此外，我们通过在两个远程节点间实现 Deutsch-Jozsa 算法与量子相位估计算法展示了量子并行性。这些结果代表了都会区尺度上量子门的原理验证演示，并为依托现有光纤通道构建大规模分布式量子网络奠定了基础。