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  科技日报北京4月8日电 (记者张梦然)美国哈佛大学运用物理学家团队近期开宣布一种微波光学量子换能器，或称光子路由器。这种立异设备专为选用超导微波量子比特作为根本操作单元的量子处理体系模块规划，旨在为噪声灵敏的微波量子核算机供给一种强壮的光学接口，并可集成到量子网络中。这一效果标志着向完结模块化、分布式量子核算网络迈出的重要一步。相关论文宣布在最新的《天然·物理学》杂志上。

  该换能器成功弥合了微波与光子之间的明显能量差异，然后使得运用数公里之外生成的光信号来操控微波量子比特成为可能。这也是首个仅依托光学手法即可操控超导量子比特的设备。团队着重，该换能器供给了一种在规划量子网络时运用光学优势的办法。虽然这些体系的彻底完结仍需时刻，但为了达到这一方针，找到扩展和不同组件间交互的有效途径至关重要，而光子因为其低损耗和高带宽特性，被认为是最佳的信息载体之一。

  这个2毫米巨细、形似回形针的光学设备被安装在一个大约2厘米长的芯片上。它经过将微波谐振器与两个光学谐振器连接起来作业，依托根底资料铌酸锂的共同特点完结能量交流进程。这消除了运用巨大且发热的微波电缆操控量子比特状况的需求。

  值得注意的是，这种用于操控的设备也可用来读取量子比特的状况或直接树立链接，将杂乱的量子信息转化为量子核算节点间的安稳光包。这一发展使人们更挨近一个由低损耗、高功率光网络连接的超导量子处理器的国际。

  团队表明，未来的研讨方案包含运用光可靠地发生并分配微波量子比特间的羁绊态。

  量子核算是极点轻盈的进程，但设备却较为粗笨。传统超导量子比特依托微波操控，设备连着低温电缆，欠好扩展，还会引进噪声信号。经过深度开发铌酸锂的特性，科学家用光子直接调控微波量子态，明显提高体系安稳性，为多芯片互联扫清妨碍，加快实验室级量子体系向实用化演进。用量子核算机规划药物、模仿气候的那一天离咱们渐渐的挨近了。这项打破也提示咱们，量子革新不仅是算法比赛，更依托光电交融、资料立异等底层技能的继续打破。

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