2024年1月24日，中国清华大学交叉信息研究院教授段路明课题组利用同种离子的双类型量子比特编码，在世界上首次实现了量子网络节点的无串扰。

　　量子网络是利用量子纠缠来连接不同地点的量子计算机和量子传感器的网络。量子网络的实现需要解决量子比特之间的串扰问题。串扰是指量子比特之间相互干扰，导致信息被破坏。

　　段路明课题组采用了一种新的量子比特编码方案，将量子网络中用于与光子产生纠缠的“通讯比特”和用于存储信息的“存储比特”编码在同一种离子的两对超精细能级结构上。同时，利用激光还实现了两种量子比特间微秒量级的相干转换。

　　实验发现，通过此方法制备出的通讯比特，可在数百毫秒的时间内生成离子-光子纠缠；通过自旋回波方法可延长存储比特的存储寿命，实现相干时间达到秒量级的存储量子比特。通过比较有无离子-光子纠缠生成操作时存储比特的保真度变化，研究人员证实了两种量子比特之间低于实验精度的串扰误差，从而实现了无串扰的量子网络节点。

　　该成果发布在《自然》杂志上，标志着中国在量子网络领域取得了重要进展。该成果的实现，将为构建大规模量子网络奠定基础，具有重要的科学意义和应用价值。