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.     

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。     

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     

一次高冷的量子旅行

正2015年度国家自然科学奖一等奖颁给了这样一个项目:"多光子纠缠及干涉度量"。简单来说,多光子纠缠及干涉度量就是根据量子物理原理提供的一种全新方式,通过对信息进行编码、存储、传输和逻辑操作,并对光子、原子等     

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.     

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。     

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。     

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。     

两体Bell态的概率量子隐形传输

量子通信是量子信息的一个重要的研究领域,本文通过两体Bell态以三粒子非最大纠缠态为量子信道进行的隐形传输来研究量子信息传输成功的概率。     

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.     

我科学家实现与器件无关的量子随机数

正中国科大教授潘建伟等人与中科院上海微系统所和日本NTT基础科学实验室合作,利用量子纠缠的内禀随机性,在国际上首次成功实现与器件无关的量子随机数。这有望在数值模拟、密码学等领域得到广泛应用,并形成新的随机数国际标准。相关研究成果2 0日在线发表在《自然》杂志上。专家指出,此项工作将为密码学、数值模拟以及需要随机性输入的各个领域提     

中科大量子调控研究团队创造系列“世界首次”

"他们使得中国科学技术大学,因而也是整个中国,牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地."英国《新科学家》杂志曾这样评价中国科大潘建伟教授领导的团队. 潘建伟的团队是中国科大量子调控领域四个主要团队之一.所谓量子调控,就是通过技术手段去操纵光子、原子、分子等微观粒子的状态和相互作用,利用量子规律认识和改造世界.     

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。     

热力学极限Dicke模型自旋压缩

单模Dicke模型因其能产生"超辐射相变"而著名。所谓的"超辐射相变"就是一个由正常相到超辐射相的量子相变。通常情况下,量子涨落、熵和保真度等物理量的临界行为与量子相变有重要关系。在这篇文章中,我主要讨论处于Dicke哈密顿量基态的原子模式与超辐射量子相变之间的联系。首先简要介绍量子测量的基础以及原子自旋压缩的定义。最后给出处理热力学极限下Dicke模型的解析方法,并分析了光子自作用强度D取不同值时,对自旋压缩的影响,D取值越大,自旋压缩越明显。     

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     

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,     

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     

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。     

走进量子世界

量子世界超出了人类的想象力。比如说,谁能相信,原子可以同时在不同的地方存在?一个原子或粒子的运动可以对一定距离以外的其他粒子产生影响?当被观察到时,它们会发生不可逆转的改变?但这一切在量子世界中却是真实的。大家都知道,对于现实世界实际上只是各种偶然性组合在一起这