潜在对称网络中的状态转移

量子态的传输是信息处理系统的关键方面，促进量子密钥分配和量子计算机中组件间通信等操作。大多数量子网络依赖对称性实现高效状态转移。使用空间对称性设计此类网络是一种直截了当的方式，但严重限制了设计空间。我们的工作采用新颖方法，设计不具备常规空间对称性的光子网络，却仍支持高效的量子态转移。颠覆的是的是，尽管在这些网络中实现完美的转移效率在技术上不可实现，但总会在有限演化时间内达到接近单位的保真度。关键在于所谓潜在或“隐藏”对称性，这些对称性体现在网络的谱特性中。潜在对称性显著扩展了量子网络的设计空间，具有在量子密码学和安全状态转移中显著潜力。我们实验实现了一个九节点潜在对称网络，成功观察到两个节点之间的状态转移，测得保真度为 75%。此外，通过激发双光子态，我们表明网络保持了量子干涉。这表明潜在对称性实现了高效的量子态转移，同时为量子网络的设计提供了更大的灵活性。