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…     

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。     

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。     

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。     

科学家刷新冷原子量子存储纪录

中国科大潘建伟研究组与德国、奥地利的同行合作,利用对磁场不敏感的原子态来存储量子态,同时通过延长白旋波波长的实验技术,在国际上首次将单量子存储的寿命延长至毫秒量级。该实验成果将单量子存储的寿命提高了2个数量级,向未来基于量子中继器的远距离量子通信迈出了坚实的一步。研究结果发表在2月1日出版的NaturePhysics上,审稿人评价该丁作阐明并克服了一个重要的退相干机制,对光量子存储及光对物质的量子操控具有极其重要的意义。长寿命量子存储的实验实现为各种实用化的量子信息处理开创了新的起点,     

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,     

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.     

我国科学家将单量子存储寿命提高两个数量级

据从中国科技大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授及其同事赵博、陈宇翱等,与德国、奥地利的同事合作,利用对磁场不敏感的原子态来存储量子态,并通过延长自旋波波长的实验技术,在国际上首次将单量子存储的寿命延长至毫秒量级,达到1毫秒以上。该实验成果将单量子存储的寿命提高了两个数量级,向未来基于量子中继器的远距离量子通信迈出了坚实的一步。近期出版的英国《自然》子刊《自然&;#183;物理》发表了这项研究成果。     

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.     

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。     

量子科技

正"墨子号"实现基于纠缠的无中继千公里量子保密通信中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、印娟等组成的研究团队,联合牛津大学Artur Ekert、中科院上海技术物理研究所王建宇团队、微小卫星创新研究院、光电技术研究所等相关团队,利用"墨子号"量子科学实验卫星在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发。研究论文发表于Nature。基于卫星的远距离安全通信实验成果不仅将以往地面无中继量子保密通信的空间距离提高了一个数量级,并且通过物理原理确保了即使在卫星被他方控制的极端情况下依然能实现安全的量子通信,取得了量子通信现实应用的重要突破。这是朝构建全球化量子密钥分发网络甚至量子互联网的重要一步。     

信息科技

<正>世界首次千公里量级的量子纠缠中科大潘建伟院士团队与国内科学家合作,实现了"墨子号"量子卫星在世界上首次千公里量级的量子纠缠,研究论文发表于《科学》。长距离纠缠量子对分发对于量子物理基础的检验和可扩展量子网络的实现是极其必要的。然而由于通道损耗,之前能够实现的分发距离被限制在100公里左右。此次实验通过距离总长在1600～2400公里之间的两个星—地下行线路,验证了基于卫星的、纠缠光子对在地面相距1203公里的两个接收站间的分发。实验观测到长距离站点间双光子纠缠的保持以     

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。     

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     

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。     

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。     

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,     

冷原子量子存储世界纪录刷新

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赵博、陈宇翱等,与德国、奥地利的同事合作,利用对磁场不敏感的原子态来存储量子态,并通过延长自旋波波长的实验技术,在国际上首次将单量子存储的寿命延长至毫秒量级,达到1毫秒以上.     

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。