我国刷新光子纠缠和量子计算领域两项世界记录

中国科学技术大学微尺度物质科学困家实验室的工作人员潘建伟和他的同事杨涛、陆朝阳等，最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态，刷新光子纠缠和量了计算领域的两项世界记录。     

动态

我国刷新最大纠缠态制备世界纪录多量子比特的操纵和纠缠是量子计算研究的核心指标。近日,我国科学家潘建伟及其同事通过调控6个光子的偏振、路径和轨道角动量3个自由度,在国际上首次实现了18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前发表了该成果。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,特别     

量子纠缠态制备、操纵的实验研究

量子纠缠是量子信息学中最重要也是最为奇特的一个课题.在量子信息学中,量子信息的处理离不开量子态及其操纵,而量子纠缠态毫无疑问是各种各样的量子态中最重要的一种. 利用光子纠缠态开展了以下实验研究:(1)利用连续波激光束泵浦非线性晶体的自发参量下转换过程,制备出了双光子偏振纠缠态,具有较高亮度和纠缠度,并具有纠缠度可调谐的特点. 利用这种纠缠源,制备了量子信息学中一种重要的混合态——Werner态,采用的方案使得Werner态中纠缠的成分是可控制的.(2)利用线性光学元件以及路径比特概念的引入,在实验上用单光子实现了Buek-Hillery普适克隆机,实验结果表明,对任意的输入纯态,此克隆机输出的2份拷贝与初始态均达到5/6的保真度,与理论计算一致.(3)在实验上利用自发参量下转换系统制备的双光子偏振最大纠缠态及非最大纠缠态进行了CHSH不等式的检验,验证了对于2比特纠缠纯态,"纠缠"等价于"Bell不等式违背"这一结论.(4)除了局域隐变量理论之外,还有一种主要的隐变量理论——环境无关的隐变量理论(NCHV),关于这种隐变量,类似于Bell不等式,有一个Kochen-Specker理论,其主要内容是证明NCHV和量子力学的矛盾. 完成了一个用单光子实现的检验Kochen-Spcker理论的实验,实验结果证明了NCHV是不存在的.     

科研进展

科研人员实现八光子薛定谔猫态再次刷新光子纠缠纪录中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟研究组首次成功实现8光子薛定谔猫态,打破了由他们保持的6光子纪录,再次刷新了光子纠缠态制备的世界记录。这项技术需要控制4对独立的纠缠源,符合计数的亮度极低,并且有多种噪声来源。该研究组对多光子操纵技术进行了进一步革     

中国科学家实现对任意噪声免疫的“薛定谔猫态”

原标题：我科学家实现对任意噪声免疫的薛定谔猫态本报合肥5月11日电记者李陈续近日从中国科大获悉,该校潘建伟院士及其同事陈宇翱、刘乃乐等采用光子级联编码的方式实现了对于任意噪声都具有高容错率的薛定谔猫态,朝着实现大尺度量子网络乃至宏观纠缠态迈出了重要一步。该成果发表在最新出版的国际权威学术期刊《自然·光子学》上。     

q-形变谐振子的量子隐形传输

本文主要介绍量子隐形传输及电场中q-形变谐振子纠缠态的制备,并用q-形变谐振子的一个纠缠态来理论上实现量子隐形传输。     

中国科大学者在量子信息实验领域取得重大突破

5月20日,中国科技大学教授潘建伟博士在奥地利维也纳多瑙河畔的实验站演示量子纠缠态远距离分送。在维也纳大学实验物理研究所从事合作研究的潘建伟博士,经过两年的艰苦努力最近在量子信息领域取得突破性进展,在实验上成功实现了高精度的量子纠缠态纯化。这项研究成果从根本上解决了目前在远距离     

量子点生物安全性研究取得重大进展

中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授潘建伟及苑震生、陈宁翱等,利用冷原子量子存储技术在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠。这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠以进行进一步的传输和量子操作。该实验成果完美地实现了长程量子通信中亟需的“量子中继器”,向未来广域量子通信网络的最终实现迈出了坚实的一步。     

漫谈超导电路量子计算

受益于约瑟夫森效应的发展,超导量子比特的计算性能在过去的十年提高了几个数量级,但量子信息处理器的纠缠和多量子比特计算仍需要解决很多具体的架构问题,必须掌握量子纠错设计和系统耗散性质,使得量子纠缠能够保持。文章中在叙述现有量子计算的基础上总结了未来发展方向的蓝图。     

量子信息技术的新进展——五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态

由中国科技大学合肥微尺度国家实验室(筹)量子物理和量子信息部所完成的"五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态"研究成果以Letter的方式发表在2004年7月1日出版的Nature上,欧洲物理学会和美国物理协会都对该工作进行了专题报道.本文介绍了该成果的研究背景,意义,内容.     

中科大完美实现“量子中继器”

中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授及其同事苑震生、陈宇翱等,利用冷原子量子存储技术,在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠.这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠,以进行进一步的传输和量子操作.     

实验验证新形式的海森堡不确定原理

中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室通过实验证明,在待测粒子的“量子信息”事先被存储的情况下。“经典”的不确定关系能够被违背。他们在光学系统中利用非线性过程产生的孪生光子对制备出一种特殊的纠缠态——贝尔对角态,     

量子信息科学——一个令人惊奇的新兴领域

量子信息是量子物理与信息科学相融合的新兴交叉学科,基于量子力学的特性,如叠加性、纠缠性、非局域性和不可克隆性等,量子信息可以突破现代信息技术的物理极限,开拓出新的信息功能,量子密码可以提供不可窃听、不可破译的绝对保密通信,量子计算具有巨大的并行计算能力,提供功能     

薛定谔猫态与其意义

综述了薛定谔猫的诞生,引入薛定谔猫态,并解释了其定义和性质,以及其意义和贡献。薛定谔猫态是指具有宏观可区分的两个或多个态的相干态叠加,它不仅具有理论研究意义,也有实际应用的前景。     

科苑纪事

白春礼副院长当选亚太材料学会副主席6月2日,在俄罗斯新西伯利亚举行的亚太材料学会全体大会上,中国科学院副院长、我国扫描隧道显微学领域的开拓者白春礼院士当选该学会副主席。中国科技大学在量子通信实验领域取得重要进展该校量子物理与量子信息院重点实验室成功实现了量子纠缠态浓缩和量子中继器,研究成果“量子纠缠态浓缩及量子中继器的实验实现”刊登在5月23日Phys.Rev.Lett.上。5月22日Nature以封面文章形式发表了潘建伟博士等“任意纠缠态纯化的实验研究”论文,这是该实验研究中的一项突破性进展。大连化学物理研究所在分子反应动…     

未来的网络世界

随着光可以被"停"下来的技术和新材料的发现,人类完全可能发明"光子摄像机",只要一打开开关,人便立即处于一个新的虚拟场景中,同时量子纠缠机的发现,可以使远在天边的两个人瞬间感受到对方的接触。那么两个人上网时,光子摄像机会把对方的场景信息传递给另一方,并释放出来,在通过量子"纠缠技术",把一方面粒子安装在甲身上,另一方面粒子传输到乙面     

量子科学实验卫星——“墨子号”

北京时间2016年8月16日凌晨1时45分,"墨子号"量子科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。该卫星是世界第一颗从事空间尺度量子科学实验的卫星。升空之后,它将配合多个地面站,在国际上率先实现星地高速量子密钥分发、星地双向量子纠缠分发及空间尺度量子非定域性检验、地星量子隐形传态,以及探索广域量子密钥组网等实验。"墨子号"量子科学实验卫星将扩大我国在量子通信领域的国际领先地位,为未来覆盖全球的天地一体化广域量子通信网络建立基础,并将加深人类对量子力学基本原理的理解。     

量子信息的本质探究

20世纪90年代以来,量子信息研究已取得重大进展,对量子信息的哲学研究产生了极大的影响。目前对量子信息的涵义还存在争论。我们认为,量子信息与经典信息既有联系,更有本质的区别。量子信息以量子相干性和量子纠缠作为其基础。量子信息是指在量子相干长度之内所展示的事物运动的量子状态与关联方式,它是微观物质的属性。量子信息不是量子实在,而是作为量子实在的状态、关联、变化、差异的表现。     

在量子芯片间实现“无缝”连接——记南方科技大学量子科学与工程研究院副研究员钟有鹏

量子比特是量子计算机最基本的信息单元,不同于电子计算机的基本信息单元比特只能是0或1,量子比特可以同时处于0和1的叠加态,所以其计算性能更强大,而且增加量子比特数可使量子计算机的性能呈指数级提升。目前,世界各地的科研团队正各出奇招研制实用的量子计算机。超导量子计算作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一,其核心目标是同步增加所集成的量子比特数目及提升超导量子比特性能,从而能够高精度操控更多的量子比特,实现对特定问题处理速度上的指数加速,并最终应用于实际问题中。     

2×5×5纯态量子体系完全纠缠态的分类

基于"随机局域操作和经典通讯"对2×5×5纯态量子系统的完全纠缠态进行了分类,共得到34个不等价类.其中有3个类对应的纠缠态含有连续参数.对含参数类的参数进行了详细研究,发现其中有2个类只含1个独立参数;另外1个含有2个独立参数.而且这些独立参数并不完全任意,它们有确定的对称性.对于1个独立参数情形,得到该参数具有D3群对称性.