中国科学家刷新多光子纠缠世界纪录

jeehom

中新社合肥11月23日电 (记者吴兰)记者23日从中国科技大学获悉，该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子纠缠研究中取得重大突破。研究人员成功制备出八光子纠缠态，刷新多光子纠缠制备与操作数目的世界纪录。据悉，该实验从高亮度纠缠源的制备开始，历时三年有余。11月22日，《自然·通信》在线发表了这一研究成果。
8 k5 A' l7 O9 ~
中国科大研究人员对已有的纠缠光源制备方法进行改进，利用特殊切割的非线性晶体制备出高亮度的双光子纠缠源和单模光纤收集技术克服光路稳定性难题，再利用偏振分束器把双光子纠缠态级联成八光子纠缠态等研究难题，最终验证八光子的纠缠特性，通过八端口量子通信复杂性实验结果超越经典界限，展示了量子纠缠的优越性。
9 n/ {' U- `, C+ a% P" X
! f) @7 c$ ~, m; y( _  e　　该项成果标志着科学家对多光子纠缠的制备与操控达到前所未有的八光子水平，将在量子通信网络、基于纠缠的量子计算等量子信息过程中获得重要应用，同时推动量子纠缠的特性与分类等基本物理问题的研究。
; U( R- S% j7 f6 b　　科学家们说，量子纠缠态是实现各种量子信息过程的基础。由于光子具有抗干扰能力强、传播速度快等优点，多光子纠缠态的制备和操控一直是量子信息领域的研究重点和难点。目前世界上普遍利用晶体中的非线性过程来产生多光子纠缠态，由于此过程是概率性的，因此产生多光子纠缠态的难度会随着光子数目的增加而成倍增大。此前，国际学术界已报道的纪录是最多能制备出六光子纠缠态。