报告题目：基于超导量子电路系统的量子网络

报告人：李想（中国科学院物理研究所）

报告时间：2025年1月3日（周五） 14：00-15：00

报告地点：北洋园校区49教410室

报告摘要：

      随着超导量子计算技术的发展，单一芯片上集成的量子比特数已经过千，整个领域也进入了中等规模含噪声量子计算时代。然而，随之而来的是对于多比特芯片良品率、稳定性、串扰及频率堆积，稀释制冷机制冷量以及测控线路数量限制的一系列问题。为进一步扩展可操控的量子系统规模，利用多个量子芯片间互联的方式形成模块化的量子计算量子网络是一个必然的选择和领域的发展趋势。我们基于含传输谐振腔结构的量子比特-量子信道接口构型以及参量调控的方法对微波光子进行对称化整形，在自主开发的基于GPU+高速数采卡的数据处理系统上进行了微波光子整形的单光子发射测试。之后，利用飞行光子以及驻波模式均实现了两个独立封装的量子芯片间的量子态传输以及远程纠缠态的建立。为了进一步提高量子网络中的信道容量，我们进行了量子三比特任意态传输及最大纠缠态建立的实验摸索。此外，我们还进行了初步的跨高温区量子信道的芯片间量子互联探索和测试，为之后的跨稀释制冷机的微波量子网络以及连接工作在其他温区的量子计算体系从而构建混合量子计算系统打下了基础。

参考文献：

[1] Li X, Li S Y, Zhao S L, et al. On-demand shaped photon emission based on a parametrically modulated qubit[J]. arXiv preprint arXiv:2405.01464, 2024. (accepted to Physical Review Applied)

[2] Li X, et al. Quantum state transfer and remote entanglement generation through multimode virtual Raman Transition[J]. (in preparation)

[3] Pechal M, Huthmacher L, Eichler C, et al. Microwave-controlled generation of shaped single photons in circuit quantum electrodynamics[J]. Physical Review X, 2014, 4(4): 041010.

[4] Kurpiers P, Magnard P, Walter T, et al. Deterministic quantum state transfer and remote entanglement using microwave photons[J]. Nature, 2018, 558(7709): 264-267.

[5] Magnard P, Storz S, Kurpiers P, et al. Microwave quantum link between superconducting circuits housed in spatially separated cryogenic systems[J]. Physical Review Letters, 2020, 125(26): 260502.

报告人简介：

      李想，2016年9月考入四川大学物理试验班（基础学科拔尖学生培养计划），2020年6月本科毕业并获得理学学士学位。2020年9月至今，在中国科学院物理研究所学习并攻读博士学位，师从郑东宁研究员，研究方向为基于超导量子电路系统的量子网络，预计于2025年6月毕业。