我成功实现“十光子纠缠”

从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟院士及同事陆朝阳、陈宇翱等近期在量子信息科研领域再获重大突破,他们通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光子源,首次成功实现“十光子纠缠”,再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。

国际权威学术期刊《物理评论快报》日前以“编辑推荐”的形式发表了该成果,美国物理学会网站和英国《自然》杂志“研究亮点”栏目也进行了报道。

多粒子纠缠操纵作为量子信息处理基本能力的核心指标,近年来一直是国际学界角逐的焦点。操纵的纠缠光子数目越多,量子信息处理能力就会指数级增长,但同时实验实现的难度也急剧增加。

潘建伟和同事分别于2004年、2007年、2012年在国际上首次实现对五光子、六光子、八光子纠缠的操纵,并系统性地应用于量子通信、量子计算等多个研究方向,如今年我国发射的全球首颗量子通信实验卫星。

自2012年潘建伟小组实现八光子纠缠后,他们成功地将该技术应用于拓扑量子纠错和百公里量子隐形传态实验,相关成果入选了《自然》杂志年度十大科技亮点。

近期,潘建伟小组利用两种不同的技术途径制备了收集效率、保真度和光子全同性三个综合性能国际最优的脉冲纠缠光子源,并在此基础上实现了十光子纯纠缠和可提纯纠缠态的实验制备和严格验证。

据了解,这一突破表明我国继续引领国际多光子纠缠和干涉度量研究,研究成果将可应用于远程量子通信和实用化量子计算等大尺度量子信息技术。