本报讯  日前，中国科大郭光灿院士团队在量子网络领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权、柳必恒等人基于多模式固态量子存储和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Deutsch-Jozsa算法及量子相位估计算法。相关研究成果于10月2日发表在《自然·通讯》上。

在该工作中，研究团队基于量子门隐形传送协议来建立两个量子节点之间的非局域量子门。两个量子节点之间的直线距离为7公里，分别位于中国科大东校区（简称中国科大）和合肥市大蜀山东侧（简称大蜀山）。研究团队首先在两节点间使用通信波段光子和专线光缆进行了量子纠缠态的远程分发。随后，中国科大节点和大蜀山节点分别执行本地的两比特量子门操作。中国科大节点采用掺铕硅酸钇晶体实现纠缠光子的存储，直到接收到大蜀山节点的测量结果，并根据这一结果执行相应的单比特门操作。

实验结果表明，中国科大节点的光子与大蜀山节点的光子之间完成了两比特非局域量子门操作，其中受控非门的保真度达88.7%。固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3μs，相比前人工作提升近2倍，并且纠缠存储的时间模式数达1097个，使得非局域量子门的生成速率获得了线性的提升。基于非局域量子门，研究团队进一步在这两个远程节点间演示了两比特的Deutsch-Jozsa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。

该工作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。

审稿人对该工作给予高度评价，“这是一项杰出的工作，它结合了几项非常具有挑战性的技术要素，包括纠缠光子对、光量子存储器、城域量子通信，实现了首创性的演示”“我们认为该工作在实现量子网络方面取得了重要的进展，它开辟了一个新的实验方向去实现分布式量子信息处理”。

中国科学院量子信息重点实验室特任副研究员刘肖、特任教授胡晓敏和博士后朱天翔为论文的共同第一作者。

（中国科学院量子信息重点实验室 物理学院 中国科学院量子信息和量子科技创新研究院 科研部）