La red cuántica es un dispositivo físico que almacena, procesa y transmite información cuántica basándose en las leyes de la mecánica cuántica. Es la base para realizar la comunicación cuántica y la computación cuántica a gran escala.Grupo de investigación del profesor Duan Luming en el Instituto de Información Cruzada de la Universidad de TsinghuaUtilizando codificación de qubit de tipo dual del mismo tipo de iones, es la primera vez en el mundo que se logran nodos de red cuántica sin diafonía.Es de gran importancia para la realización futura de la comunicación cuántica y la computación cuántica a gran escala. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la revista académica internacional Nature Communications.
Huang Yuanyuan, investigador asistente en el Instituto de Información Cruzada de la Universidad de Tsinghua, dijo que utilizaron dos pares de estructuras de niveles de energía ultrafinas del mismo tipo de iones para codificar respectivamente los "bits de comunicación" utilizados para entrelazar fotones y los "bits de almacenamiento" utilizados para almacenar información en la red cuántica. Al mismo tiempo, también se logró una conversión coherente a nivel de microsegundos entre dos qubits utilizando láseres.
Los experimentos han descubierto que los bits de comunicación preparados mediante este método pueden generar un entrelazamiento de iones y fotones en cientos de milisegundos; El método de eco de espín puede extender la vida útil de los bits de almacenamiento y lograr qubits de almacenamiento con tiempos de coherencia del orden de segundos. Al comparar los cambios de fidelidad de los bits almacenados con y sin la operación de generación de entrelazamiento ion-fotón,Los investigadores confirmaron errores de diafonía entre los dos qubits por debajo de la precisión experimental, lo que permitió un nodo de red cuántica libre de diafonía.