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中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳ღ◈ღ、刘乃乐ღ◈ღ、汪喜林等通过调控六个光子的偏振ღ◈ღ、路径和轨道角动量三个自由度ღ◈ღ,在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠lusirapp软件下载ღ◈ღ,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录j9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ。该成果以“编辑推荐”的形式发表在《物理评论快报》上ღ◈ღ,从投稿经国际同行评议到被正式接收ღ◈ღ,只用了三个星期的时间ღ◈ღ。
由于量子信息技术的巨大潜在价值ღ◈ღ,欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源ღ◈ღ,开展国家级的协同攻关ღ◈ღ。例如ღ◈ღ,欧盟在2016年宣布启动量子技术旗舰项目ღ◈ღ;最近ღ◈ღ,美国国会也正式通过了“国家量子行动计划”ღ◈ღ;此前ღ◈ღ,大型高科技公司如谷歌ღ◈ღ、微软ღ◈ღ、IBM等也纷纷强势介入量子计算研究ღ◈ღ。
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ღ◈ღ,特别是量子计算的最核心指标ღ◈ღ。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ღ◈ღ。然而ღ◈ღ,要实现多个量子比特的纠缠lusirapp软件下载ღ◈ღ,需要进行高精度j9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ、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ღ◈ღ。量子比特数目的增加lusirapp软件下载ღ◈ღ,使得操纵带来的噪声j9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ、串扰和错误也随之增加j9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ。这对量子体系的设计ღ◈ღ、加工和调控要求极高j9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ,对量子纠缠和量子计算的发展构成了一个巨大的综合挑战ღ◈ღ。
多粒子纠缠的操纵作为量子计算不可逾越的技术制高点ღ◈ღ,一直是国际角逐的焦点ღ◈ღ。2016年底ღ◈ღ,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ღ◈ღ,刷新并一直保持着这两个世界记录ღ◈ღ。近期ღ◈ღ,出于商业目的ღ◈ღ,虽然IBMj9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ、英特尔ღ◈ღ、谷歌等宣布实现了更高数目的量子比特样品的加工lusirapp软件下载ღ◈ღ,但是这些量子比特并没有形成纠缠态ღ◈ღ。
潘建伟及其同事在过去20年一直在国际上引领着多光子纠缠和干涉度量的发展ღ◈ღ,并在此基础上另辟蹊径地开创了光子的多个自由度的调控方法ღ◈ღ。2015年ღ◈ღ,通过实现对光子偏振和轨道角动量两个自由度的量子调控技术和单光子非破坏测量j9九游会 - 真人游戏第一品牌ღ◈ღ,潘建伟ღ◈ღ、陆朝阳研究组首次实现单光子多自由度的量子隐形传态ღ◈ღ,相关成果被英国物理学会(Institute of Physics)新闻网站《物理世界》(Physics World)选为“国际物理学年度突破(Breakthrough of the Year)”lusirapp软件下载ღ◈ღ。此后ღ◈ღ,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”ღ◈ღ。通过多年的不懈探索和技术攻关ღ◈ღ,研究组自主研发了高稳定单光子多自由度干涉仪lusirapp软件下载ღ◈ღ,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ღ◈ღ,完成了对18个量子比特的262144种状态的同时测量ღ◈ღ。在此基础上ღ◈ღ,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lusirapp软件下载ღ◈ღ,创造了所有物理体系纠缠态制备的世界纪录ღ◈ღ。这一成果可进一步应用于大尺度lusirapp软件下载ღ◈ღ、高效率量子信息技术ღ◈ღ,表明我国继续在国际上引领多体纠缠的研究ღ◈ღ。
(中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室ღ◈ღ、中科院量子信息与量子科技创新研究院ღ◈ღ、合肥微尺度物质科学国家研究中心ღ◈ღ、科研部)量子力学ღ◈ღ。j9·九游会游戏中国官方网站真人游戏第一品牌ღ◈ღ,九游会体育最新登录地址九游会J9·(中国)真人游戏第一品牌ღ◈ღ,J9九游会登录入口ღ◈ღ!