量子快报（153）| 中国科学技术大学王亚等：应变工程调控自旋极化新方法

发布时间：2026-04-20来源：爱光学

2026年，量子探索步履不停，“量子快报”专栏持续为您报道量子新闻。

在这里，你不仅可以看到全球最重要、最热门的量子领域科研成果，还能迅速了解相关行业资讯、获奖情况和会议信息。及时、简洁、便捷，爱光学将陪伴您一起探索充满活力的量子世界。

这是第153期“量子快报”，欢迎持续关注！

致谢本专栏赞助商

摘要

中国科学技术大学提出应变工程调控自旋极化新方法
中国科学技术大学利用薄膜铌酸锂集成芯片实现高效四光子态产生实验演示
深圳国际量子研究院首次实现结构光场寻址的可扩展纠缠门方案
中国科学院物理研究所发现核量子效应驱动的固体阿秒电子动力学涨落新机制
德国马克斯·普朗克量子光学研究所与瑞士苏黎世联邦理工学院实现光晶格中费米原子高保真度量子门
欧盟支持启动半导体量子先导生产线
印度科技部：实现1000 km距离的量子密钥分发（QKD）安全通信演示验证，8年内将建设2000 km量子通信网络
美国国家航空航天局成功将量子计算公司Infleqtion的量子硬件部署至国际空间站
欧空局与美国航空航天公司Redwire签订合同，开发量子安全卫星

科研进展

应变工程调控自旋极化新方法

金刚石NV色心因其与金刚石对顶砧的高度兼容性，以及纳米尺度的磁探测能力，成为近年来高压原位表征的重要工具。中国科学技术大学王亚等首次通过实验揭示了应变对自旋-光学动力学的调控机制，并基于该机制在纳米尺度实现了自旋极化反转。研究发现，强对称性破缺应变像一双“无形的手”，从两个方向协同“拧动” 自旋极化的方向：1）激发态自旋混合：应变抑制激发态上系间窜越（ISC）过程的自旋选择性，相当于松开了自旋极化的“原有固定”；2）单重态跃迁分支改变：应变显著改变单重态回到基态的下ISC跃迁分支比，使系统更倾向于向极化反转状态布居，相当于为自旋极化“重新定向”。两个效应协同作用，最终使NV色心光泵浦后实现自旋极化的反转。相关成果发表于Physical Review Letters 。

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/by4s-xbbn

利用薄膜铌酸锂集成芯片实现高效四光子态产生实验演示

薄膜铌酸锂（TFLN）凭借宽透明窗口与卓越的非线性特性，成为构建集成量子光子系统的理想平台。中国科学技术大学郭光灿院士团队任希峰、冯兰天等基于周期性极化薄膜铌酸锂（PPLN）波导，成功在芯片上实现了高质量双光子及四光子量子态的制备。实验显示，该波导的二阶非线性转换效率高达3840%/W·cm²；在连续波泵浦下，双光子对产生率（PGR）达 7.5 MHz/μW，且带宽超过60 nm。此外，研究团队进一步利用飞秒脉冲泵浦实现了产生率为3.5 Hz的四光子态生成，完成了集成化多光子源的原理性验证。相关成果发表于Chinese Optics Letters 。

论文链接：

https://www.researching.cn/EN/HPArticle/COL-26-0090?type=en

首次实现结构光场寻址的可扩展纠缠门方案

在实用化量子计算的发展进程中，离子阱平台具有门操作保真度高、相干时间长以及比特间天然全连接等优势。深圳国际量子研究院路尧、张君华等首次构建了基于结构光场寻址的离子阱量子处理器，并在该平台上首次实现了可扩展的纠缠门方案。该成果有效缓解了离子阱量子处理器向长链扩展过程中面临的关键挑战——运动模式拥挤问题，为实现百比特规模长链离子量子处理器提供了切实可行的技术路径。依托该方案，研究团队在两离子至六离子链体系中开展实验验证，展示了贝尔态制备保真度的稳定保持，验证了该方法在系统规模扩展过程中的可靠性。相关成果发表于Science Advance 。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec0392

核量子效应驱动的固体阿秒电子动力学涨落新机制

原子核量子效应包含核的零点振动与量子隧穿，对材料晶格稳定性、量子顺电性乃至超导等现象具有决定性影响。中国科学院物理研究所孟胜等利用自主发展的融合含时密度泛函（TDDFT）和环聚物分子动力学（RPMD）第一性原理方法，以及自主开发的全量子动力学软件TDAP，以典型二维材料石墨烯为模型体系，研究了核量子效应对固体高次谐波(HHG)的影响。研究发现，原子核量子效应(NQE)会在原子周围引入一种新的电荷密度空间涨落结构——“电荷密度涟漪”，能够显著改变电子在晶格中的非线性散射轨迹，从而直接调制HHG的振荡相位，并在谐波信号中留下可观测的特征，比如HHG椭圆偏振旋转角的异常变化。相关成果发表于Physical Review Letters 。

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/8v2p-j9m4

实现光晶格中费米原子高保真度量子门

相比于超导比特和光镊等方案，基于光晶格中性原子的双比特门方案在保真度上通常面临挑战。德国马克斯·普朗克量子光学研究所与瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队，分别在光晶格平台中实现了针对费米子原子的超高保真度两比特量子门。这两项独立的研究聚焦于光晶格中的费米子原子，旨在解决如何物理控制与处理极易引发系统退相干的高能级“双占态”，但采取了截然不同的理论视角与控制策略。德国团队致力于通过高度优化的脉冲技术极力压制瞬态双占态的产生，而瑞士团队则打破常规，主动利用费米子的统计反对称性与瞬态双占态，构建出受系统对称性保护的拓扑几何门。这两项工作在提升量子门保真度与鲁棒性方面取得了重要成果，共同推动了光晶格中性原子量子计算的发展。相关成果发表于Nature 。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10356-3

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10285-1

行业资讯

欧盟启动半导体自旋量子比特先导生产线

欧盟半导体自旋量子比特先导线（SPINS）项目由比利时微电子研究中心（IMEC）牵头正式启动。该项目作为欧盟六大量子技术先导生产线之一，获得了欧盟芯片联合机构及成员国总计5000万欧元的资金支持，由欧洲5家顶尖产学研机构共同承建。

来源：

https://www.imec-int.com/en/press/semiconductor-based-quantum-pilot-line-spins-launched-eu-support

印度科技部：实现1000 km距离的量子密钥分发（QKD）安全通信演示验证，8年内将建设2000 km量子通信网络

印度科技部近日宣布，在“国家量子任务（NQM）”启动即将3年之际，依托本土量子安全通信公司QNu Labs的自主技术，成功完成了1000 km距离的量子密钥分发（QKD）安全通信演示验证。与此同时，印度政府进一步加大产业扶持力度，将任务框架下的量子初创企业规模扩大至17家。根据规划，印度正加速推进“八年战略”，目标是建成覆盖2000 km的量子通信骨干网络，旨在全面强化国防、金融等核心领域的战略安全保障能力。

来源：

https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2250162®=3&lang=2

美国国家航空航天局成功将量子计算公司Infleqtion的量子硬件部署至国际空间站

美国中性原子量子计算公司Infleqtion通过美国国家航空航天局（NASA）的NG-24货运任务，向国际空间站上的NASA冷原子实验室交付了升级版量子硬件，旨在增强量子传感与超冷原子实验能力。此次升级实现了双物种量子气体的稳定产生、创纪录的超低温，并延长了微重力环境下的在轨实验时间。

来源：

https://infleqtion.com/infleqtion-and-nasa-deliver-next-generation-quantum-capabilities-to-international-space-station/

欧空局与美国航空航天公司Redwire签订合同，开发量子安全卫星

美国航空航天企业Redwire获得欧洲航天局（ESA）的项目合同，将为QKDSat 量子密钥分发卫星项目研制关键航天器。Redwire 将开发名为 “Hammerhead”的卫星平台，负责承载量子密钥分发（QKD）核心载荷及其自研的高性能航电设备。该项目的核心目标在于通过构建高可靠的天基量子通信链路，突破地面光纤传输的物理距离瓶颈，在实现全球化超安全通信部署的同时，显著提升欧洲通信网络的战略韧性。