隱藏對稱網(wǎng)絡(luò)助量子傳輸“突破束縛” | 卓越亮點(diǎn)

原文發(fā)表于 《科技導(dǎo)報(bào)》2026年第2期科技新聞-卓越亮點(diǎn)

隱藏對稱網(wǎng)絡(luò)助量子傳輸“突破束縛”

圖片來源：攝圖網(wǎng)

量子態(tài)的高效可控傳輸，是推動(dòng)量子密鑰分發(fā)、量子計(jì)算機(jī)組件間通信等核心功能落地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)依賴實(shí)空間對稱性的量子網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，既嚴(yán)格限制了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的靈活調(diào)整，又難以兼顧傳輸保真度與實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展易引發(fā)對稱性破壞，嚴(yán)重制約了量子系統(tǒng)的實(shí)用化與規(guī)模化發(fā)展。

針對這一難題，德國羅斯托克大學(xué)聯(lián)合漢堡大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新性地將“隱藏對稱性”與集成光子技術(shù)相結(jié)合，提出了基于隱藏對稱光子網(wǎng)絡(luò)的量子態(tài)傳輸方案。研究團(tuán)隊(duì)通過緊束縛哈密頓量描述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用連續(xù)時(shí)間量子行走理論分析量子態(tài)演化，明確“移除兩節(jié)點(diǎn)后特征值譜一致”的隱藏對稱位點(diǎn)定義，構(gòu)建了飛秒激光直寫的波導(dǎo)陣列實(shí)驗(yàn)平臺。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案在814 nm波長下可以實(shí)現(xiàn)75%的量子態(tài)傳輸保真度，且單態(tài)節(jié)點(diǎn)可支持網(wǎng)絡(luò)無對稱性破壞擴(kuò)展；雙光子反對稱激發(fā)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了量子干涉保留特性，成功達(dá)成“近乎完美的量子態(tài)傳輸”。此外，該方案僅需滿足2項(xiàng)與網(wǎng)絡(luò)特性相關(guān)的條件，避開了傳統(tǒng)完美態(tài)傳輸對參數(shù)的嚴(yán)苛要求，有效降低了環(huán)境噪聲與硬件誤差的影響。

（來源于中國科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊：

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