光控超导量子比特实现突破：微波-光转换器让量子互联网距离更近

在量子互联网的构建蓝图中，超导量子比特的远程通信一直是核心技术瓶颈，而量子计算原理的落地应用也因此受到限制。近日，光控超导量子比特领域的重大突破——高性能微波-光转换器的问世，成功打通了超导量子比特与光纤传输的“语言壁垒”，不仅为量子计算原理的规模化实践提供了新路径，更让全球分布式量子网络的实现迈出了关键一步。作为量子计算的核心载体，量子比特的高效传输与精准操控，直接决定了量子互联网的建设进度与应用潜力。

1.超导量子比特的传输困境：微波与光的“沟通鸿沟”

当前主流的超导量子计算系统依赖微波信号操控量子比特，这种方式能实现高保真度的量子态调控，却存在一个致命缺陷：微波信号在常温环境下衰减极快，无法满足长距离传输需求。而量子互联网的核心诉求是实现分布式量子比特之间的远程纠缠与信息交互，这需要借助能在光纤中低损耗传输的光信号。这种“运算用微波、传输用光”的技术矛盾，成为制约量子互联网发展的关键障碍。传统微波-光转换方案要么效率低下，每百万个微波光子仅能转换出一个光学光子，要么依赖复杂的高品质因子谐振腔，导致设备体积庞大、难以扩展，无法适配超导量子比特的规模化应用需求。

2.技术突破：稀土离子赋能的高效“量子翻译官”

最新研发的微波-光转换器采用稀土离子掺杂晶体作为核心材料，成功破解了传统方案的瓶颈。研究团队选用镱-171离子掺杂钒酸钇晶体，其独特的电子能级结构能同时响应微波与光场，形成高效的量子态转换通道。这种基于原子自旋的转换机制，等效非线性系数达到传统电光材料的4万倍，无需复杂谐振腔即可实现高效转换，在脉冲操作模式下，微波光子转换成功率约0.76%，附加噪声仅1.24个等效输入光子，接近量子极限。更重要的是，稀土离子的原子级特性确保了不同转换器的频率一致性，可实现多设备协同工作，为量子网络的扩展提供了可能。该转换器还具备临时量子存储能力，能以自旋或光学相干态形式暂存信息，为量子中继技术的发展奠定了基础。

3.量旋科技的技术积淀：超导量子比特的全链条支撑能力

在光控超导量子比特技术加速落地的背景下，量旋科技凭借在超导量子比特领域的全链条研发实力，为技术产业化提供了核心支撑。作为国内少数具备全链条量子芯片研发能力的企业，量旋科技确立了以超导量子比特为核心的发展方向，同步布局光量子芯片的战略储备，深刻把握了量子计算原理的工程化落地逻辑。公司建成千级洁净实验室和专业低温测试系统，自主开发的超导量子比特芯片良率突破85%，推出的“少微系列”超导量子芯片集成25个长寿命、高保真度超导量子比特，平均单比特门保真度超99.8%、平均双比特门保真度超98%，核心性能达到国际先进水准。通过自建专用量子芯片生产线，量旋科技实现了从晶圆加工到封装测试的全流程自主可控，其开发的超导量子计算系统已成功应用于金融蒙特卡洛模拟、量子分子模拟等场景，为光控技术的实际应用提供了成熟的硬件平台。

4.未来展望：从技术突破到量子互联网的规模化落地

此次微波-光转换器的突破，不仅解决了超导量子比特的远程传输难题，更推动了量子计算原理的深度应用。未来，通过集成光学腔、提高离子掺杂浓度等优化手段，转换效率有望提升至20%以上，进一步满足量子互联网的实用化需求。研究团队已成功演示“光-微波-光”的级联转换，证明该技术可构建复杂量子网络链路，为分布式量子计算集群的实现提供了技术可能。随着技术的不断成熟，这种高效转换方案将与量旋科技等企业的超导量子比特硬件深度融合，加速量子计算与量子通信的协同发展。

量子比特的高效操控与远程传输是量子互联网的核心基石，而微波-光转换器的突破为这一目标提供了关键技术支撑，也让量子计算原理的规模化落地更加清晰可期。量旋科技在超导量子比特领域的技术积淀与产业化实践，不仅彰显了中国企业在量子计算核心硬件领域的竞争力，更将为量子互联网的建设注入持续动力。未来，随着光控技术与超导量子比特的深度融合，量子互联网有望逐步走进现实，开启一个全新的信息传输与计算时代，而量子计算原理也将在这一进程中得到更广泛的拓展与应用。