中国科大再次刷新量子纠缠世界纪录

2018-07-02 20:27:39     来源:中国新闻网
据介绍,潘建伟教授及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等通过调控六个光子的偏振、路径和轨道角动量三个自由度,实现了18个光量子比特的纠缠。

中新社合肥7月2日电 (记者 吴兰)记者2日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟教授及其同事再次刷新量子纠缠世界纪录——在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠。据悉,这一成果也刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。

据介绍,潘建伟教授及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等通过调控六个光子的偏振、路径和轨道角动量三个自由度,实现了18个光量子比特的纠缠。该成果以“编辑推荐”的形式近日发表在国际物理学权威期刊《物理评论快报》上。

由于量子信息技术的巨大潜在价值,欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源,开展国家级的协同攻关。例如,欧盟在2016年宣布启动量子技术旗舰项目;美国国会最近正式通过了“国家量子行动计划”;大型高科技公司如谷歌、微软、IBM等也纷纷强势介入量子计算研究。

多个量子比特的相干操纵和纠缠态制备是发展可扩展量子信息技术,特别是量子计算的最核心指标。量子计算的速度随着实验可操纵的纠缠比特数目的增加而指数级提升。然而,要实现多个量子比特的纠缠,需要进行高精度、高效率的量子态制备和独立量子比特之间相互作用的精确调控。而量子比特数目的增加,使得操纵带来的噪声、串扰和错误也随之增加。这对量子体系的设计、加工和调控要求极高,对量子纠缠和量子计算的发展构成了巨大挑战。

多粒子纠缠的操纵作为量子计算不可逾越的技术制高点,一直是国际角逐的焦点。2016年底,潘建伟团队同时实现了10个光子比特和10个超导量子比特的纠缠,刷新并一直保持着这两个世界纪录。虽然IBM、英特尔、谷歌等近期宣布实现了更高数目的量子比特样品的加工,但是这些量子比特并没有形成纠缠态。

潘建伟及其同事过去20年一直在国际上引领着多光子纠缠和干涉度量的发展,并在此基础上开创了光子的多个自由度的调控方法。2015年,首次实现单光子多自由度的量子隐形传态,相关成果被英国物理学会新闻网站“物理世界”选为“国际物理学年度突破”。此后,研究组进入实现多光子三个自由度的联合调控这一“无人区”。

通过多年的不懈探索和技术攻关,研究组自主研发了高稳定单光子多自由度干涉仪,实现了不同自由度量子态之间的确定性和高效率的相干转换,完成了对18个量子比特的262144种状态的同时测量。在此基础上,研究组成功实现了18个光量子比特超纠缠态的实验制备和严格多体纯纠缠的验证,创造了所有物理体系纠缠态制备的世界纪录。

该成果可进一步应用于大尺度、高效率量子信息技术,表明中国继续在国际上引领多体纠缠的研究。(完)

推动建设开放型世界经济 提升上海国际金融中心能级
推动建设开放型世界经济 提升上海国际金融中心能级

作为世界上首个以进口为主题的国家级展会,进博会已经成为中国构建新发展格局的窗口、推动高水平开放的平台、全球共享的国际公共产品。

梦天实验舱8个科学柜陆续开机 即将开始在轨测试
梦天实验舱8个科学柜陆续开机 即将开始在轨测试

随着梦天实验舱成功发射升空并顺利完成交会对接和转位,中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成。目前,梦天实验舱8个科学实验柜陆续加电开机,即将开始在轨测试。

您可能喜欢
神舟十四号:太空生活丰富多彩
神舟十四号:太空生活丰富多彩

10月12日下午,中国航天员将在中国空间站进行“天宫课堂”第三课授课,这也是神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在空间站度过4个月多的太空生活后,首次太空开课。

“最美教师”韩龙:把音乐的种子播进孩子们的心田
“最美教师”韩龙:把音乐的种子播进孩子们的心田

​从一名怀揣音乐梦想的普通大学生,成长为逐梦军营的文艺士兵;从致力于音乐事业的职业音乐人,变身为扎根基层的乡村音乐教师。一年援疆、三年援藏,他把音乐的种子播进孩子们的心田里……

奔向美好生活丨“有学上”还得“上好学”
奔向美好生活丨“有学上”还得“上好学”

教育,是国家和民族的未来。美好生活的向往里,人民期盼有更好的教育。学有所教、学有优教,教育正改变无数人的命运,帮助实现无数人的梦想。

奔向美好生活丨办好人民满意的教育
奔向美好生活丨办好人民满意的教育

​人才决定未来,教育成就梦想。构建良好教育生态、办好人民满意的教育、让孩子们健康全面发展,是全党全国全社会为之努力的目标。

您还可能喜欢