美国麻省理工学院的研究人员取得了一项突破性进展，他们开发了一款新型互连设备，支持“全对全”通信，使得网络中的所有超导量子处理器可以直接相互通信。这一成果为构建大规模、分布式量子计算网络奠定了基础，同时也为未来的量子互联网提供了关键技术支持。相关研究已于3月21日发表在《自然·物理学》杂志上。

当前连接超导量子处理器的架构主要依赖“点对点”连接方式，但这种方式在网络节点多次传输时容易导致错误率累积。新型互连设备则通过“全对全”通信方式，有效解决了这一问题。

研究人员曾开发了一种量子计算模块，能够双向发送信息光子。在此次研究中，他们进一步将两个这样的模块连接到波导上，实现了光子的定向发射与高效吸收。这一创新使得量子比特之间可以更加高效地进行信息传递。

通过一系列微波脉冲，研究人员向量子比特注入能量，使其发射携带量子信息的光子。精确控制这些脉冲的相位，能够产生量子干涉效应，使光子按照指定方向传播。此外，通过对脉冲进行时间反演，研究人员确保了远端模块中的量子比特能够吸收光子，从而实现远程纠缠。

远程纠缠是开发强大、分布式量子处理器网络的关键一步。为提高远程纠缠的成功率，研究人员开发了一种强化学习算法，对光子进行“预失真”处理，减少其在传输过程中的损耗，提高吸收效率。最终，他们将光子吸收效率提升了60%以上，保证了最终状态是高保真度的纠缠态。

这一成果不仅适用于超导量子系统，其远程纠缠协议原则上还可以扩展至其他量子计算平台，为量子互联网的发展提供了重要的硬件支撑。随着量子计算技术的不断发展，这一成果有望在未来发挥更大的作用。

（文章来源：科技日报）