量子光学与原子阵列的微尺度接口：迈向模块化量子计算与网络的关键一步

编辑总结：为解决量子信息处理中远程纠缠生成与非破坏性读出的难题，研究人员开发了一种微尺度光学接口，实现了快速、量子、非破坏性读出和腔介导纠缠生成，为模块化量子计算平台的光子接口发展提供重要支持。

　　中性原子量子处理器是大规模量子计算的有前景的平台。将其与光学腔集成，可实现快速非破坏性量子比特读出和快速远程纠缠生成，用于量子网络。本研究介绍了一种将光学镊子中的单个原子与法布里-珀罗光纤腔（Fabry-Perot fiber cavity）耦合的平台。借助强原子-腔耦合，研究人员展示了快速量子比特态读出，保真度高达99.960%^?24₊14%，并提出了两种腔介导纠缠生成方法，均集成了错误检测。第一种方法通过腔雕刻生成贝尔态，保真度为91(4)%，成功率为32(1)%（括号内为标准差）。第二种方法执行腔介导门操作，确定性纠缠保真度为52.5(18)%，通过错误检测提高到76(2)%。该方法为模块化量子计算和网络提供了新途径。