近日，合肥硅臻芯片技术有限公司（以下简称“硅臻”，国芯科技参股公司）与中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室任希锋课题组合作，首次成功实现了两个光量子集成芯片之间的量子受控非门（CNOT门）隐形传输，为构建基于光量子集成芯片的大规模量子网络，实现分布式量子计算等量子信息处理任务提供关键技术支撑。该成果发表于物理学知名期刊Physical Review Letters（《物理评论快报》）上，论文题为“Chip-to-Chip Quantum Photonic Controlled-not Gate Teleportation”。
量子网络通过多个节点间的高保真度量子互联，高效传输和处理量子信息，是实现大规模量子计算与通信系统的基础。其中，远程高保真度受控非门操作是构建量子网络的关键步骤。传统方案依赖四光子源和线性光学操作，系统复杂、效率低，难以实现高保真度的芯片间量子门传输。
为此，研究团队提出一种基于高维路径编码的硅光量子芯片系统，通过路径纠缠光源、线性光学操作单元、波导交叉器和偏振-路径转换器(PBRC)等关键器件，采用单模光纤连接两芯片，实现CNOT门隐形传态以纠缠远程量子比特。期间硅臻为该项研究提供芯片耦合、封装以及调试等相关工作。
团队利用量子态层析、过程层析和贝尔态验证技术，充分评估片间隐形传输的保真度和系统稳定性。结果显示，在5米光纤连接下，远程CNOT门传输的平均纠缠态保真度为95.69%±1.19%，过程保真度为94.81%±0.81%；在1公里光纤连接下，门控态保真度和过程保真度分别为94.07%±1.54%和93.04%±1.09%，贝尔态干涉可见度达95.49%。
这一成果首次实现了芯片间高保真度的 CNOT 门量子传输，不仅简化了单个节点内部所需的线性光学量子操作，而且显著提升了远距离量子比特保真度和操作成功率，具备良好的可扩展性，为支持更多量子节点与更复杂的分布式量子信息处理任务奠定坚实基础。未来，该技术可用于构建城域或广域量子网络，实现远程量子计算、量子密钥分发等应用，加速量子信息技术走向实用化和产业化。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/d53g-v8q6
关于硅臻芯片
硅臻芯片是一家专注于集成光量子芯片设计的高新技术企业。核心研发团队成员拥有超过20年集成光量子技术积累，致力将量子光源、光量子操作及量子测量等核心光量子部分集成到可扩展的光学芯片上，从而实现基于集成光量子芯片的光量子计算机、量子安全芯片等，真正做到让量子信息产品变得更小巧、更高效、更可靠、更实惠。
