量子计算机在解决传统计算机难以应对的优化和数据处理问题上展现出巨大潜力。当前，许多有前景的量子计算平台均基于超导量子比特构建。然而，超导量子处理器在规模化和部署上仍面临显著挑战，如频率拥挤导致的量子比特间干扰，以及同时控制或测量多个量子比特的困难。

为应对这些难题，物理学家和工程师正积极探索分布式量子计算路径，即通过连接多个小型处理器构建更大系统。这一过程关键在于建立纠缠门，实现两个或多个量子比特间的量子力学效应连接。北京量子信息科学研究院与中国科学院的研究人员，近期在《物理评论快报》发表研究成果，报告了他们在两个相距30厘米的超导量子处理器间成功创建高保真度纠缠门的方法。

“这项工作源于严飞博士去年提出的一个问题：能否在两个远程量子芯片间实现两量子比特纠缠门?”论文合著者张文刚教授介绍道。研究团队利用交叉共振效应，通过线性谐振子与长微波电缆构成的微波腔，实现了双量子比特纠缠门，包括CNOT和CZ两种广泛应用的类型。张教授表示：“这项工作首次展示了不同量子芯片间具有如此高保真度的直接双量子比特门，实现简单，无需额外量子比特或控制线，将成为分布式量子计算的关键基石。”

这项研究不仅为分布式量子计算开辟了新路径，还预示着未来量子信息处理领域的广阔前景。张教授及其团队计划进一步制造包含约100个量子比特的更大芯片，并实现它们之间的纠缠，最终迈向分布式量子计算的目标。同时，他们还在探索即插即用技术，以便更灵活地替换芯片，提升系统实用性。