量子快报（162）| 潘建伟院士团队徐飞虎等：实现远距离芯片化量子通信网络

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摘要

• 中国科学技术大学实现远距离芯片化量子通信网络

• 中国科学技术大学利用光镊俘获单原子实现微腔单光子发射

• 北京理工大学提出一种全新的非线性霍尔量子振荡现象

• 南京大学基于相干控制单步实现三进制量子门

• 英日签署前沿技术合作协议，涵盖量子技术等领域

• 日本计划五年外派3万青年科研人员，培育量子等领域人才

• 韩企布局太空量子计算

• 美国量子计算公司QuEra宣布2028年发布容错量子计算机

量子密钥分发（QKD）能够使两个远距离的用户之间共享信息理论安全性的密钥，结合一次一密等加密方式，可以确保原理上无条件安全的通信。中国科学技术大学潘建伟院士团队徐飞虎等构建了四用户芯片化TF-QKD网络，分别在40 km和403 km距离的光纤中演示了不同用户配置的连接；进一步，在总损耗91.5 dB的540 km超低损耗光纤链路中实现2.93 bps的安全成码率，是无中继密钥容量的9倍。此外，基于实验参数的网络性能模拟表明，该网络在50 km光纤距离下可支持超过50名用户进行高质量视频通话。相关成果发表于Nature Photonics 。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41566-026-01944-w

光学微腔能够显著增强光与物质之间的相互作用，是实现量子通信和量子网络的重要平台。中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、王健等成功利用光镊技术在光纤法布里-珀罗微腔（FFPC）内部稳定俘获单个中性原子，并实现高效、可控的单光子发射，为构建量子网络关键节点迈出了重要一步。实验结果表明，微腔显著增强了单原子的光子发射效率，并实现了高效光子收集。通过二阶关联函数测量，研究人员获得了g⁽²⁾(0)=0.14(2)的结果，证明所产生光场具有优异的单光子特性。进一步地，团队采用真空受激拉曼绝热跃迁方案，实现了确定性的单光子产生与输出。相关成果发表于Chinese Optics Letters。

论文链接：

https://www.researching.cn/EN/HPArticle/COL-26-0273?type=en

由电子布洛赫波函数的量子几何引起的二阶非线性输运、尤其是非线性霍尔效应（NLHE）近年来备受关注；然而，目前实验领域大都在零磁场下研究该现象。北京理工大学姚裕贵院士团队段俊熙首次提出并实验观测到一种全新的非线性霍尔量子振荡现象——“nonlinear Hall Brown-Zak oscillations（NHBZO）”，并用之揭示了Brown-Zak费米子的量子几何物性。不同于一阶输运领域依赖高磁场（通常>1.5 T）的Brown-Zak量子振荡机制，该非线性霍尔量子振荡的起始磁场较低，仅约为0.5 T，这表明它在探测Brown-Zak费米子物理特性上是一种比一阶输运更为敏锐的新手段。相关成果发表于Physics 。

论文链接：

https://doi.org/10.1103/ydym-5t5p

传统量子计算机主要依赖双态量子比特（qubit）处理信息，相比之下，拥有三个能级的qutrit能够提供更广阔的计算空间。南京大学于扬团队提出并实验验证了一种基于相干控制单步实现三进制量子门的新方案，成功攻克了原生qutrit量子门集高效实现的物理瓶颈。团队开发了一种通过双频相干驱动方案，可直接操控 SU（3）动力学演化，通过解析求解选择定则约束下的动力学演化轨迹，实现了qutrit量子门的单步构建，并采用超导transmon器件的三个能级构建qutrit，分别实现了35 ns的qutrit Hadamard（H）与 X 门。随机基准测试表征，两类门的平均保真度均达到了99.5%，接近退相干极限，且在连续18 h的重复测量中保持稳定。相关成果发表于Physical Review Letters 。

论文链接：

https://doi.org/10.1103/vwzp-szjp

英国与日本签署“前沿技术伙伴关系”协议，全面升级在前沿技术领域的战略合作。协议提出双方将聚焦量子计算、量子传感、量子通信三大方向，共建具备商用部署能力的量子技术体系。合作将打通两国量子算力体系，支持企业跨境研发与产业化布局，政府层面长期推进量子技术与高性能计算融合应用。同时，两国将共建量子测试平台、统一技术评估框架、强化系统集成合作，加速量子技术多场景规模化实用落地。

来源：

https://www.gov.uk/government/news/uk-japan-frontier-technology-partnership

日本计划于2026~2030年外派3万名青年科研人员到海外进行中长期研修，相关方案纳入《综合创新战略2026》，聚焦AI、半导体、量子技术等17大前沿领域。

来源：

https://en.sedaily.com/international/2026/06/17/japan-to-send-30000-young-researchers-abroad-to-boost

韩国民营航天企业INNOSPACE与韩国量子计算公司Norma达成合作，共同推进太空量子计算技术合作。双方将开展三项核心任务——一是利用INNOSPACE的“韩光”运载火箭，将Norma的量子处理单元送入太空进行在轨技术验证；二是共建太空量子计算中心；三是联合承接韩国国家级研发项目。

来源：

https://www.newsis.com/view/NISX20260617_0003672016

美国中性原子量子计算公司QuEra宣布，将于2028年推出容错量子计算机Libra；届时接入亚马逊云科技Amazon Braket量子云平台，并进一步扩大双方多年战略合作。Libra为百万级逻辑量子运算系统，规划搭载超256个纠错逻辑量子比特，逻辑错误率低至10^-6，可完成百万次有效逻辑量子运算，支撑材料模拟、复杂优化等研发场景。

来源：

https://www.quera.com/press-releases/quera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws

科学编辑 | 张强

编辑 | 徐睿

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