MIT突破性研究：量子處理器遠距糾纏技術 開啟量子通訊新紀元

麻省理工學院研究團隊成功開發出革命性的「遠距量子糾纏」裝置，讓分散各地的量子處理器(QPU)能夠直接溝通，這項突破將大幅降低量子運算過程中的錯誤率，為實用量子電腦的發展邁出關鍵一步。

現有的量子架構僅能提供有限的「點對點」通訊，量子資訊必須透過多個節點傳遞才能到達目的地，這種方式不僅效率低落，更會增加量子資訊暴露於雜訊的風險。MIT團隊研發的新裝置實現了「全對全」通訊模式，讓單一網路中的所有處理器都能直接相互連結。

這項發表於《自然物理學》期刊的研究，採用了創新的「遠距糾纏」技術。量子糾纏是兩個粒子共享相同狀態的現象，即使相隔遙遠距離，其中一個粒子的變化會立即影響另一個。研究團隊透過特殊設計的模組，每個模組包含四個量子位元(qubit)，部分負責傳送光子來傳輸量子資料，其他則專司資料儲存。

這些模組透過稱為「波導」的超導線路相互連線，形成量子處理器與波導之間的介面。研究人員表示，這種架構具有高度擴充套件性，理論上可以連線任意數量的處理器。他們利用微波脈衝激發單個量子位元，使其在波導中向任意方向發射光子。

「透過投擲與接收光子，我們能在非局域量子處理器之間建立『量子互連』，進而實現遠距糾纏。」研究資深作者、MIT電子研究實驗室副主任William D. Oliver解釋道。

為確保糾纏效果，研究團隊必須精確調控量子位元與光子的狀態。他們在中途截斷光子發射脈衝，使發射模組與接收端各吸收一半光子。為克服波導傳輸中的光子失真問題，團隊創新地採用預失真技術，將吸收率提升至60%，成功達成穩定的量子糾纏狀態。

研究主要作者、電機工程與電腦科學研究生Aziza Almanakly指出：「這項技術原則上可擴充套件至各類量子電腦與更大型的量子網路系統，為實用量子運算開創嶄新可能。」這項突破將加速量子電腦的實際應用發展，開啟量子通訊技術的新篇章。