▲ 图1：跨度7公里的非局域量子门。一个。量子节点分布图及实验装置图； b.量子门隐形传态逻辑电路图（来源：中国科学技术大学，下同）
IT之家从中国科学技术大学了解到，分布式量子计算是解决量子计算可扩展性问题的可行途径。它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计算资源，实现量子计算。增加计算规模。然而，非局域量子门目前仅在数十米尺度上进行实验论证，无法满足大规模量子网络中整合计算资源的需求。
在这项工作中，研究团队基于量子门隐形传态协议在两个量子节点之间建立了非本地量子门。两个量子节点直线距离7公里，分别位于中国科学技术大学（简称中科大）东校区和合肥市大蜀山（简称大蜀山）东侧。山）。研究团队首先利用通信波段光子和专用光缆在两个节点之间进行量子纠缠态的远程分发。随后，中科大节点和大树山节点分别进行了本地两位量子门操作。 USTC节点使用掺铕硅酸钇晶体来存储纠缠光子，直到接收到大树山节点的测量结果，并根据该结果执行相应的单比特门操作。
▲ 图2：分布式量子计算算法演示。 ae.-Jozsa算法的逻辑电路图和实验结果； fj。量子相位估计算法的逻辑电路图和实验结果
实验结果表明，中科大节点光子与大树山节点光子之间完成了两位非局域量子门运算，受控非门保真度达到88.7%。固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3μs，比之前的工作提高了近2倍，纠缠存储的时间模式数量达到1097个，导致非局部量子的生成率线性增加量子门。基于非本地量子门，研究团队进一步演示了两位远程节点之间的两位Jozsa算法和量子相位估计算法，成功实现了量子算法的远程分布式执行。
这项工作是城市距离分布式光量子计算的首次演示。论证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，为大规模量子计算的实现提供了新思路。
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