記者23日從中國科技大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在量子糾纏研究中取得重大突破。研究人員成功制備出八光子糾纏態(tài)，刷新多光子糾纏制備與操作數(shù)目的世界紀(jì)錄。據(jù)悉，該實(shí)驗(yàn)從高亮度糾纏源的制備開始，歷時(shí)三年有余。11月22日，《自然?通信》在線發(fā)表了這一研究成果。

      中國科大研究人員對(duì)已有的糾纏光源制備方法進(jìn)行改進(jìn)，利用特殊切割的非線性晶體制備出高亮度的雙光子糾纏源和單模光纖收集技術(shù)克服光路穩(wěn)定性難題，再利 用偏振分束器把雙光子糾纏態(tài)級(jí)聯(lián)成八光子糾纏態(tài)等研究難題，最終驗(yàn)證八光子的糾纏特性，通過八端口量子通信復(fù)雜性實(shí)驗(yàn)結(jié)果超越經(jīng)典界限，展示了量子糾纏的 優(yōu)越性。

      該項(xiàng)成果標(biāo)志著科學(xué)家對(duì)多光子糾纏的制備與操控達(dá)到前所未有的八光子水平，將在量子通信網(wǎng)絡(luò)、基于糾纏的量子計(jì)算等量子信息過程中獲得重要應(yīng)用，同時(shí)推動(dòng)量子糾纏的特性與分類等基本物理問題的研究。

      科學(xué)家們說，量子糾纏態(tài)是實(shí)現(xiàn)各種量子信息過程的基礎(chǔ)。由于光子具有抗干擾能力強(qiáng)、傳播速度快等優(yōu)點(diǎn)，多光子糾纏態(tài)的制備和操控一直是量子信息領(lǐng)域的研 究重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前世界上普遍利用晶體中的非線性過程來產(chǎn)生多光子糾纏態(tài)，由于此過程是概率性的，因此產(chǎn)生多光子糾纏態(tài)的難度會(huì)隨著光子數(shù)目的增加而成倍 增大。此前，國際學(xué)術(shù)界已報(bào)道的紀(jì)錄是最多能制備出六光子糾纏態(tài)。