從中國科學技術大學獲悉,該校潘建偉院士及同事陸朝陽、陳宇翱等近期在量子信息科研領域再獲重大突破,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)制備的世界紀錄。

國際權威學術期刊《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,近年來一直是國際學界角逐的焦點。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應用于拓撲量子糾錯和百公里量子隱形傳態(tài)實驗,相關成果入選了《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)的實驗制備和嚴格驗證。

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