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.     

改变原子频率的量子存储

量子通信与量子计算的一个核心过程是量子信息的存储。光子是一种很好的信息载体,光量子信息的存储具有重要的意义。现在已经有了几种基于光和原子系综相互作用的光量子信息储存方案。本文研究一种新的量子存储方案。     

改变原子频率的量子存储

量子通信与量子计算的一个核心过程是量子信息的存储。光子是一种很好的信息载体,光量子信息的存储具有重要的意义。现在已经有了几种基于光和原子系综相互作用的光量子信息储存方案。本文研究一种新的量子存储方案。     

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     

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     

用于规模可变量子计算网络的毫秒量子存储

量子存储可以将光的量子态存储于原子系综的自旋波激发态中,是量子中继器的关键部件。由于退相干机制的存在,使得已实现的量子存储的寿命都非常短,只有10微秒左右,这极大地限制了量子中继器在远距离量子通信中的实际应用。通常认为,短的存储寿命是由存储量子态的自旋波在梯度磁场下退相干所造成的。通过对量子存储退相干机制的详细研究,     

实现最大的超纠缠光子薛定谔猫态

量子纠缠是量子信息处理中的核心“资源”,多粒子纠缠态的研究是国际上竞争非常激烈的领域。中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部通过实验成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态,纠缠量子比特数目最高达到10个。再次刷新了纠缠态制备的世界记录。此前的最大光子薛定谔猫态是6个光量子比特的纠缠态,     

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.     

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。     

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。     

双原子与单模光场相互作用性质研究

原子与光场的相互作用及由此引起的原子与光场的量子性质随时间的演化多年来备受研究者关注,而其中的双原子体系又是研究相互作用多原子体系的基础,因此,深入研究双原子与光场的相互作用是非常有意义的。研究结果表明:在纠缠双原子与光场作用系统中,在考虑原子之间偶极-偶极相互作用情况下,两原子间纠缠度随时间演化规律和场-原子纠缠度随时间演化规律几乎相反;在耦合双原子与光场作用系统中,双原子系统会影响到光场的光子统计性质、相位特性,量子动力学特性及量子信息传递等相关内容。     

神奇的量子通信

正时至今日,究竟有没有一种绝对不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?量子通信,就是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。量子通信是利用量子力学基本原理进行信息传递的一种新型通信方式。理论上,量子通信可实现无条件安全的链路数据传输,被认为是保障未来通信安全最重要的技术手段。量子是微观物理世界中的基本单位,一个最最小的单元。量子理论主要包括量子测不准原理和量子纠缠。早在1927年,德国     

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…     

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。     

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     

我国实现量子信息百公里隐形传输

我国科学家潘建伟等人近期在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗"量子通讯卫星"奠定技术基础。国际权威学术期刊《自然》杂志8月9日重点介绍了该成果。     

多原子与单模光场相互作用后W纠缠态的形成

研究了两个全同二能级原子与单模光场的相互作用后三体纠缠度的演化。进一步研究了3个全同二能级原子与单模光场相互作用后的四体纠缠度的演化,且利用计算3体纠缠度的公式推广到用来计算4体纠缠态的纠缠度计算。最后研究了n-1个全同二能级原子与单模光场相互作用的纠缠演化,且将Coffman等人所研究的分部纠缠的概念和计算公式推广到计算n体纠缠态的纠缠度。     

亲眼目睹超光速

量子物理学认为,任何事物之间都可能存在着某种特定的联系。发生于某一物体之上的事件,可能同时对其他物体也会产生影响。这种现象称为“量子纠缠”。不管物体之间的距离有多遥远,信号传递的速度都可以超越光速,瞬间到达。这种鬼魅一般的现象令包括爱因斯坦在内的许多著名科学家都难以接受。但是现在,新的实验雄辩地证明了这个现象。     

关键词

量子比特纠缠科学家们一直通过捕获离子和原子等其他系统来实现量子比特在远距离的纠缠,而现在钻石也成为他们的首选对象。荷兰与加拿大的科学家已经让两块相距3米远的钻石内的信息发生纠缠。这样,测量一个量子比特的状态立刻会让另一个量子比特的状态固定下来,为实现远距离量子信息交换奠定了基础,或者说,未来的量子互联网将有望由钻石晶体构成。机器苍蝇苍蝇实际上是世界顶尖飞行高手,但科学家并不清楚其中的奥妙,其高超的飞行技艺也一直难以在实验室中复制。5月2日,美国哈佛大学研究人员历时十多年研制出世界上第一款机器苍蝇。其推进、驱动、制造方法以及电源供应均以非传统的方式进行,而机器苍蝇也将广泛用于环境监测、搜救以及农业生产等领域。     

量子效应

量子效应以其鬼魅的速度让所有人大吃一惊,而我认为量子纠缠是建立在更高维度上的一种关联。比如,一张二维的纸上有A、B两点。某个场的传播速度是一定的,在二维中它从A点传播到B点的最短路程是沿纸面的,而将纸张弯曲之后,从三维进行的传播,