据新一期《天然》杂志报导，美国加州理工学院领导的研讨团队搭建了一个包括两个节点的量子网络，其间每个节点又包括多个量子比特，意味着单自旋量子比特网络完成了多路复用。这一效果为未来的量子通讯体系奠定了根底。
为完成这一方针，团队开发了一种羁绊多路复用协议。它能并行分发量子信息，有用创立多个数据传输通道。这是初次在由单个自旋量子比特组成的量子网络中完成多路复用，大幅度提高了节点间的量子通讯速率。
量子通讯的方针是运用被羁绊的原子作为量子比特来同享或传输量子信息。但是，受限于量子比特制备和光子传输的时刻，现在的通讯速率较低。羁绊多路复用技能经过每个节点运用多个量子比特克服了这一瓶颈问题。团队经过一起制备和传输多个量子比特，使羁绊速率可随着量子比特数量的添加而成份额提高。
在该量子网络中，两个节点由纳米级钒酸钇晶体结构组成。团队在晶体中嵌入镱原子作为量子比特存储和处理信息，并运用激光激起这些原子，使其发射带着量子信息的羁绊光子。这些羁绊光子分别从两个节点动身，并传输至中心检测站。
在新协议中，光子抵达中心检测站后，执行了量子前馈控制，即根据光子的勘探信息，使用特定量子电路，保证不同光学频率的原子仍能坚持羁绊态。
根据钒酸钇晶体的量子信息处理渠道可包容很多量子比特。此次试验中，每个节点包括约20个量子比特。未来，该体系有望扩展至每个节点包括数百个量子比特。
在量子通讯范畴，完成大规模量子羁绊态的制备与控制，是科学家的重要尽力方向。单自旋量子比特网络完成多路复用，意味着能够在同一物理体系中一起控制多个量子比特，并行分发量子信息，极大的提高了量子比特的运用功率。这就比如把原先的单条路途，拓宽成包括多条路途的交通枢纽，能够允许多辆轿车在同一时刻、不同车道上高效行进。展望未来，单自旋量子比特网络多路复用技能有望为大规模量子核算和量子通讯网络的完成供给重要技能支撑。
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