量子快报（103）| 中国科学技术大学潘建伟院士团队：首次实现超越线性光量子计算损失容忍阈值的高效率单光子源
发布日期：2025-04-15 07:20 点击次数：101
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摘要
中国科学技术大学首次实现超越线性光量子计算损失容忍阈值的高效率单光子源
北京大学实现首例集成涡旋光量子纠缠源
中国科学技术大学实现开放量子系统中最优控制算法的设计及实验验证
北京量子信息科学研究院实现光声量子存储器4035秒的信息存储时长创新世界纪录
英国政府拨款1200万英镑推动量子计算和网络安全发展
量子网络操作系统QNodeOS发布
非营利组织Open Quantum Design推出全球首个全栈开源量子计算机
印度安得拉邦打造阿马拉瓦蒂“量子谷”
中国科学技术大学首次实现超越线性光量子计算损失容忍阈值的高效率单光子源
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北京大学实现首例集成涡旋光量子纠缠源
中国科学技术大学实现开放量子系统中最优控制算法的设计及实验验证
北京量子信息科学研究院实现光声量子存储器4035秒的信息存储时长创新世界纪录
英国政府拨款1200万英镑推动量子计算和网络安全发展
量子网络操作系统QNodeOS发布
非营利组织Open Quantum Design推出全球首个全栈开源量子计算机
印度安得拉邦打造阿马拉瓦蒂“量子谷”
科研进展
首次实现超越线性光量子计算损失容忍阈值的高效率单光子
中国科学技术大学潘建伟院士团队陆朝阳教授、霍永恒教授开发了一种可调谐的开放式光学微腔，实现了量子点与微腔的精准耦合，解决了传统固定式微腔的失谐难题，并通过脉冲整形激发技术提升了单光子源的整体性能。该项研究成果克服了长期以来制约光量子计算发展的障碍——即单光子源效率低于2/3的阈值问题；首次实现了效率超越可扩展线性光量子计算损失容忍阈值的高性能单光子源，系统效率达到71.2%，提取效率达到80.6%，并实现了1.89 dB的强度压缩。相关成果发表于Nature Photonics 。
论文链接：
首例集成涡旋光量子纠缠源
北京大学王剑威教授、龚旗煌院士团队联合浙江大学戴道锌教授团队，首次实现基于集成光量子芯片的涡旋光量子纠缠源，并完成任意双涡旋五维轨道角动量（OAM）纠缠态的片上精准调控。涡旋光携带OAM，具有无限维量子编码潜力，但其集成化制备与操控长期面临挑战。研究团队提出“光量子芯片调控+片外光场整形”方案，通过可编程五维路径纠缠量子线路与路径-OAM相干转换模块，利用罗兰圆结构及圆形衍射光栅，将路径编码纠缠高效转化为自由空间涡旋光纠缠态，保真度与鲁棒性达实用水平。该技术攻克了集成体系中OAM纠缠态束缚传输与相位匹配难题，为高维量子通信、精密测量及原子操控等开辟新路径。相关成果发表于Nature Photonics 。
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实现开放量子系统中最优控制算法的设计及实验验证
中国科学技术大学郭光灿院士团队邹旭波教授、邹长铃副研究员与清华大学孙麓岩教授合作，针对传统量子控制系统在噪声干扰下的效率与精度难题，结合封闭系统GRAPE算法框架与开放系统理论，开发出高效低复杂度的“近似Open-GRAPE算法”。该算法通过引入参数漂移和退相干效应的低阶模型，显著降低了计算复杂度，同时保持了高控制精度。实验结果显示，新算法将量子门操作的平均错误率从1.47%降至0.97%，高性能脉冲的概率提升340倍；在二项式编码实验中，最低错误率降至0.6%，显示出领先于领域的性能水平。这一成果为量子计算的实际应用提供了重要支持，推动了开放量子系统控制技术的高效发展。相关成果发表于Science Advances 。
论文链接：
4035秒！光声量子存储器信息存储时长创新世界纪录
北京量子信息科学研究院李铁夫研究员、刘玉龙副研究员团队与芬兰阿尔托大学合作，利用高硬度单晶碳化硅薄膜材料，成功研制出多模态长寿命光声量子存储器，实现了模式稳定性和信息存储时长的国际新纪录。通过创新性地使用3C-SiC膜晶体，研究人员发现机械振动模式简并破缺现象，使得机械振子保留了高Q因子且频率特性更加优异。实验中，21个机械模式中有19个Q因子超过108，其中（1,3）模式表现出最佳性能：频率为871.318 kHz，Q因子高达1.18×108，并实现了4035秒的群延迟时间。该研究为量子存储、慢光技术和分布式量子网络构建提供了新方向。相关成果发表于Nature Communications 。
论文链接：
行业资讯
英国政府拨款1200万英镑推动量子计算和网络安全发展
英国政府拨款1200万英镑（约合1550万美元），支持量子计算和量子网络的商业转化与应用。这些资金通过“量子使命”试点计划分配，旨在提升量子技术能力，克服阻碍其广泛应用的技术壁垒。
来源：
量子网络操作系统QNodeOS发布
由荷兰代尔夫特理工学院和量子计算公司QuTech等机构的研究人员共同开发的量子网络操作系统QNodeOS问世。作为全球首个专为量子网络设计的操作系统，QNodeOS极大简化了量子网络应用的编程和执行过程，使开发者能够更高效地利用量子技术实现创新。这一突破标志着量子网络技术从理论研究向实际应用迈出重要一步，有望未来彻底改变互联网架构和通信方式。
来源：
非营利组织Open Quantum Design推出全球首个全栈开源量子计算机
非营利组织Open Quantum Design（OQD）发布全球首款全栈开源量子计算机。此次发布的量子计算机完全开放源代码和资源，涵盖硬件、软件、模拟仿真器及云服务等关键组件，旨在通过协作社区加速技术发展。OQD的核心目标是降低量子技术的门槛，让更多开发者、研究者参与其中；其开源工具包括离子阱仿真器TrICal、量子程序模拟器、编译器基础设施以及教学演示库，帮助用户从基础学习到实际应用。OQD希望通过开放共享的方式，构建一个协作生态，促进量子技术的普及与突破，为未来的量子计算研究和应用奠定基础。
来源：
印度安得拉邦打造阿马拉瓦蒂“量子谷”
印度安得拉邦宣布将在阿马拉瓦蒂建立“量子谷”，作为印度国家量子任务的一部分。该计划由首席部长N. Chandrababu Naidu领导，旨在通过与IIT Madras、TCS和IBM等机构合作，推动量子计算、人工智能和网络安全领域的研究。邦政府将成立特别工作组，吸引顶尖研究人员和全球投资，并将量子计算融入其阿马拉瓦蒂“DeepTech科技园”项目中。该计划呼应印度60亿卢比(约合6882万美元)的国家量子任务，支持跨机构协作，通过量子技术应用促进经济增长。
来源：
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刘骏秋，深圳国际量子研究院研究员
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编辑 | 徐睿
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发布于：上海市
