$国盾量子(SH688027)$  这项研究由中国科学技术大学郭光灿院士团队完成,他们利用量子门隐形传送协议,在合肥市区实现了跨越7公里的非局域量子门,并演示了分布式的多伊奇-乔萨算法及量子相位估计算法。这项研究的成果具有以下几个方面的实际意义:

1. 量子计算网络的扩展:分布式量子计算是解决量子计算可扩展性难题的一条可行路径,通过非局域量子门连接独立的量子计算节点,从而整合量子网络中的算力资源来实现量子计算规模的提升。

2. 城市距离的量子通信:该研究首次在城市距离上实现分布式光量子计算的演示,展示了基于量子存储和通信光缆构建分布式量子计算网络的可行性,为规模化量子计算的实现提供了新思路。

3. 提高量子门的生成速率:研究团队采用的固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3微秒,相比之前的研究成果提升了近2倍,使得非局域量子门的生成速率得到了线性提升。

4. 量子算法的远程执行:基于非局域量子门,研究团队在远程节点间演示了两比特的多伊奇-乔萨算法以及量子相位估计算法,成功实现了量子算法的远程分布式执行。

5. 量子通信的实用化:这项研究推动了量子通信从实验室到实际应用的转变,特别是在城市尺度上的量子通信网络构建,为未来的量子互联网奠定了基础。

6. 量子计算的可扩展性:通过这项研究,可以探索将多台量子计算机连接起来,形成更强大的量子计算网络,解决了单个量子计算机在扩展量子比特时遇到的技术限制问题。

7. 量子通信的安全性:量子网络提供了一种连接分离量子节点的前瞻性范式,依赖于远程节点之间长距纠缠的分布和量子比特的主动前馈控制,为构建依赖于现有光纤通道的大规模分布式量子网络奠定了基础。

总的来说,这项研究不仅在理论上推动了量子网络和量子计算的发展,而且在实际应用上,为构建未来的量子互联网和提升量子通信的安全性和效率提供了重要的技术支持和实验基础。

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