量子计算技术突破 - 中国科学技术大学郭光灿团队在中性原子量子信息研究领域取得重要进展，利用光纤微腔与中性原子的普塞尔区域耦合，实现了超快高保真度的原子态读出，其速度和保真度均创造公开报道最高纪录 [1] - 中性原子因出色的可扩展性、成熟的门操作和光学波段接口，成为极具潜力的量子通信与量子计算平台 [1] - 态读出和态制备消耗了中性原子量子计算与量子网络协议的大多数时间，提升读出速度与保真度对降低时间和物理资源消耗至关重要 [1] 技术细节 - 研究组利用工作在普塞尔区域的光纤微腔—中性原子腔量子电动力学系统，协同因子达到4.7，原子的自发辐射速率提升了约10倍 [1] - 该系统展现出作为高性能中性原子—光子量子接口和量子网络节点的潜能 [1] - 研究组将腔内读出光子的探测计数率提升至18M/s，在200纳秒的时间窗口内实现了保真度达99.1％的原子态读出，并在9微秒的时间窗口内把保真度提升到了99.985％ [2] - 在态读出过程中丢失原子的概率始终低于3‰，展现了无损探测的特性 [2] 应用前景 - 该超快高保真读出技术首次使原子态读出速度超越光泵浦态制备速度 [2] - 通过采用实时决定的方法，研究组将原子态制备时间较传统光泵浦方法缩短4倍 [2] - 该成果为理解多技术协同机制、优化量子协议性能等提供了新思路 [2] - 该技术对于减少量子计算中的时间和物理资源消耗，以及实现长程可扩展量子网络具有重要意义 [2]