我國量子通信突破技術(shù)登上《自然》“研究亮點”

近日消息，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校潘建偉院士及同事陸朝陽、陳宇翱等近日在量子信息科研領(lǐng)域再獲重大突破，他們通過兩種不同的方法制備了綜合性能最優(yōu)的糾纏光子源，首次成功實現(xiàn)“十光子糾纏”，再次刷新了光子糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄。

國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》日前以“編輯推薦”的形式發(fā)表了該成果，美國物理學(xué)會網(wǎng)站和英國《自然》雜志“研究亮點”欄目也進行了報道。

多粒子糾纏操縱作為量子信息處理基本能力的核心指標(biāo)，近年來一直是國際學(xué)界角逐的焦點。操縱的糾纏光子數(shù)目越多，量子信息處理能力就會指數(shù)級增長，但同時實驗實現(xiàn)的難度也急劇增加。

潘建偉和同事分別于2004年、2007年、2012年在國際上首次實現(xiàn)對五光子、六光子、八光子糾纏的操縱，并系統(tǒng)性地應(yīng)用于量子通信、量子計算等多個研究方向，如今年我國發(fā)射的全球首顆量子通信實驗衛(wèi)星。

自2012年潘建偉小組實現(xiàn)八光子糾纏后，他們成功地將該技術(shù)應(yīng)用于拓?fù)淞孔蛹m錯和百公里量子隱形傳態(tài)實驗，相關(guān)成果入選了《自然》雜志年度十大科技亮點。

近期，潘建偉小組利用兩種不同的技術(shù)途徑制備了收集效率、保真度和光子全同性三個綜合性能國際最優(yōu)的脈沖糾纏光子源，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了十光子純糾纏和可提純糾纏態(tài)的實驗制備和嚴(yán)格驗證。

據(jù)了解，這一突破表明我國繼續(xù)引領(lǐng)國際多光子糾纏和干涉度量研究，研究成果將可應(yīng)用于遠(yuǎn)程量子通信和實用化量子計算等大尺度量子信息技術(shù)。