記者23日從中國科技(jì)大學獲悉,該校郭光燦院士領導的中科院量(liàng)子信息重點實驗(yàn)室在量子糾纏研(yán)究(jiū)中取得(dé)重大突破。研究人員成功製備出八光子(zǐ)糾纏態,刷新多光(guāng)子糾(jiū)纏製備與操作數目的世界紀錄。據悉,該(gāi)實驗從(cóng)高亮度糾纏源的製備開始,曆時三年有餘。11月22日,《自然?通信》在線發(fā)表了這一研究(jiū)成(chéng)果。
中國科大研究人員對已有的糾纏光源製備方法進行改進,利用特殊切(qiē)割的非線性(xìng)晶體製備出高亮度的雙光(guāng)子糾纏源和(hé)單模(mó)光(guāng)纖收集技(jì)術克服光路穩定性難題(tí),再利 用偏振分束器把雙(shuāng)光子糾纏態級聯成八光子糾纏態等研究難題(tí),最終驗證八光子的糾纏特性,通過八端口量子通信複雜性實驗結果超越經典界限,展(zhǎn)示了量子糾纏的 優越(yuè)性。
該項成果標誌著科(kē)學家對多光子糾纏的製備與操控達到前所未有的八光(guāng)子水(shuǐ)平,將在量子通信網絡、基於糾(jiū)纏的量子計算等量子信息(xī)過程中獲得重要應用,同時(shí)推動量子糾纏的特性(xìng)與分類等基本物理問題的研究。
科學家們說(shuō),量子糾纏態是實現各種量子信息過程的基礎。由於光子具有抗幹擾能力強、傳播速度快等優點,多(duō)光子糾纏(chán)態的製備和操(cāo)控一直是量子信息領域的研 究重點和難點。目前世(shì)界上普遍利(lì)用晶體中的(de)非線(xiàn)性過(guò)程來產生(shēng)多光子糾纏態,由於此(cǐ)過程是(shì)概率性的,因此產生多(duō)光子糾纏態的難度會隨著光子數目的增加而成倍(bèi) 增大。此前,國際學術界已報道的紀錄是(shì)最多能製備出六光子(zǐ)糾纏態。
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