我國科學(xué)家刷新多光子糾纏制備與操控數(shù)目世界紀(jì)錄
新華網(wǎng)合肥１１月２３日電（記者徐海濤）中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在量子糾纏研究中取得重大突破。該實(shí)驗(yàn)室李傳鋒、黃運(yùn)鋒研究組成功制備出八光子糾纏態(tài)，刷新了多光子糾纏制備與操控數(shù)目的世界紀(jì)錄。
量子信息因其傳輸高效和絕對安全等特點(diǎn)，被認(rèn)為可能是全球下一代通信和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)性研究，而量子糾纏態(tài)是實(shí)現(xiàn)各種量子信息過程的基礎(chǔ)。由于光子具有抗干擾能力強(qiáng)、傳播速度快等優(yōu)點(diǎn)，多光子糾纏態(tài)的制備和操控一直是量子信息領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前，國際上普遍利用晶體中的非線性過程來產(chǎn)生多光子糾纏態(tài)，其產(chǎn)生難度會隨著光子數(shù)目的增加而成倍增大，之前的世界紀(jì)錄是最多能制備出六光子糾纏態(tài)。
中國科技大學(xué)的研究人員歷時３年多，通過改進(jìn)糾纏光源制備方法，以特殊切割的非線性晶體制備出高亮度的雙光子糾纏源。新方法能夠把產(chǎn)生的光子對壓縮成一個極小的圓斑，極大提高了收集效率。他們同時運(yùn)用單模光纖收集技術(shù)克服了光路穩(wěn)定性難題，提高了雙光子的糾纏度，以一系列創(chuàng)新方法克服了八光子糾纏態(tài)的探測分析難題，最終驗(yàn)證了八光子的糾纏特性，并進(jìn)一步利用產(chǎn)生出的糾纏態(tài)完成了八端口量子通信復(fù)雜性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果超越了經(jīng)典研究界限，顯示出量子糾纏的優(yōu)越性。
該成果于１１月２２日發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通信》上，標(biāo)志著人類對多光子糾纏的制備與操控達(dá)到一個新的高度，將對加快量子通信網(wǎng)絡(luò)、量子計算的應(yīng)用起到有力推動作用。
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