新世代的量子網路是基於量子力學規律對量子資訊進行存儲、處理和傳輸的物理裝置，是實現量子通訊和大規模量子計算的基礎。
清華大學交叉資訊研究院段路明教授課題組 利用同種離子的雙類型量子比特編碼，在國際上首次實現無串擾的量子網路節點， 對未來實現量子通訊和大規模量子計算具有重要意義。 該研究成果近日發表於國際學術期刊《自然·通訊》。
清華大學交叉資訊研究院助理研究員黃園園介紹，他們利用同種離子的兩對超精細能級結構，分別編碼出量子網路中用於與光子產生糾纏的「通訊比特」和用於存儲資訊的「存儲比特」。 同時，利用雷射還實現了兩種量子比特間微秒量級的相干轉換。
實驗發現，通過此方法製備出的通訊比特，可在數百毫秒的時間內生成離子-光子糾纏；通過自旋迴波方法可延長存儲比特的存儲壽命，實現相干時間達到秒量級的存儲量子比特。
通過比較有無離子-光子糾纏生成操作時存儲比特的保真度變化， 研究人員證實了兩種量子比特之間低於實驗精度的串擾誤差，從而實現了無串擾的量子網路節點。
