中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉與同事陳宇翱、陸朝陽(yáng)等在國(guó)際上首次成功制備八光子薛定諤貓態(tài)。該項(xiàng)研究成果2月12日發(fā)表在《自然?光子學(xué)》(Nature Photonics)上。
據(jù)悉,該研究成果的論文預(yù)印本于2011年5月底在網(wǎng)站arXiv.org公開(kāi)后,引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。隨后,歐洲物理學(xué)會(huì)、美國(guó)麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論、美國(guó)物理學(xué)家組織等歐美多家知名科技媒體報(bào)道了這一工作,稱“潘建偉小組打破了自己保持的六光子紀(jì)錄,首次實(shí)驗(yàn)糾纏了八個(gè)光子”;“該技術(shù)在量子計(jì)算、精密測(cè)量和量子糾錯(cuò)中有特別的用途”。該實(shí)驗(yàn)工作同時(shí)也得到審稿人的高度評(píng)價(jià),被贊譽(yù)為“量子光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重大進(jìn)展”。
發(fā)展實(shí)用化的量子計(jì)算,必然依賴于對(duì)多個(gè)量子態(tài)的相干操縱。一個(gè)形象的比喻是,一個(gè)多粒子糾纏的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如同駕馭量子計(jì)算的航空母艦,憑借這個(gè)載體才有可能施展拳腳,研究各種量子計(jì)算的方案。多粒子薛定諤貓態(tài)的實(shí)驗(yàn)制備集中體現(xiàn)了量子操縱的核心技術(shù),因此,這一直是國(guó)際上一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的領(lǐng)域。
在中科院、科技部和國(guó)家自然科學(xué)基金委的長(zhǎng)期支持下,從2002年在中國(guó)科大建立實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始,潘建偉小組就一直牢牢盯住這個(gè)戰(zhàn)略性的重要課題,分別于2004年、2007年在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)對(duì)五光子、六光子糾纏的操縱,相關(guān)論文發(fā)表在《自然》和其子刊《自然?物理學(xué)》上。
此后,潘建偉團(tuán)隊(duì)通過(guò)四年多時(shí)間的潛心研究,對(duì)多光子操縱技術(shù)進(jìn)行了革新,制備了世界上亮度和純度最佳的脈沖糾纏光子源,并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)優(yōu)化每個(gè)細(xì)節(jié),發(fā)展低噪聲八光子干涉儀,于2011年初首次實(shí)現(xiàn)了八光子薛定諤貓態(tài)。
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