2月28日，在构建可扩展量子计算系统的关键瓶颈上，我国科研团队取得了里程碑式的进展。近日，深圳国际量子研究院的超导量子计算团队在国际顶级学术期刊《自然-电子学》（Nature Electronics）上发表了题为“高达4K的抗热噪声微波量子网络”（A thermal-noise-resilient microwave quantum network up to 4 K）的研究成果。该团队首次成功实现了跨越4开尔文（约零下269摄氏度）温区的超导量子芯片间微波量子态传输与远程纠缠生成，为解决超导量子系统模块化互联的重大挑战提供了创新性方案。

微波技术作为现代无线通信的基石，支撑着从卫星通信到移动网络的庞大信息基础设施。简单来说，就像是以前，这类最精密的量子芯片必须在极度寒冷的、与世隔绝的“冰窖”里工作，一旦和外界有一点“温热”接触，信号就会被“噪音”淹没，导致信息完全错误。现在，科学家发明了一种新的“信号通道”和一套“快速冷却、快速传输”的方法。他们让一个连接线（传输通道）保持相对温暖（4K），但能迅速将其“噪音”降低到极低水平，然后在这个噪音很低的、极其短暂的“纯净窗口”里，让“冰块”里的两个量子芯片飞速完成信息交换和建立“连接”（纠缠），之后通道又会被热量“污染”。

这项突破性工作首次在实验上演示了在远超传统工作温度的环境下实现高质量的微波量子互联，其意义重大。它为解决超导量子计算系统的“低温互连”瓶颈开辟了一条全新的技术路径，为未来构建模块化、分布式的大型量子处理器，以及实现超导比特与其他量子技术平台的混合集成，迈出了关键一步。

据悉，该论文的共同第一作者为深圳国际量子研究院助理研究员邱嘉威和南方科技大学研究生张子豪，通讯作者为研究员钟有鹏、副研究员牛晶晶和院士俞大鹏。研究工作得到了深圳市科技创新局、国家自然科学基金、合肥国家实验室、广东省科学技术厅等单位的资助。