2011年在國(guó)外顯赫媒體上有三篇文章值得我們注意:
其一:八光子GHZ態(tài)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生(自然·通信,郭光燦等)
其二:八光子糾纏的觀察(arXiv:11056318,潘建偉等)
其三:多光子糾纏與干涉量度術(shù)(《現(xiàn)代物理評(píng)論》接受,潘建偉等)
評(píng)論:這些文章中所謂的多光子糾纏都不是名副其實(shí)的量子糾纏
建議:開展辯論,以明真相。
(王國(guó)文,北京大學(xué)物理學(xué)院,2011年12月8日)
日前,我校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室取得重大突破,該實(shí)驗(yàn)室李傳鋒、黃運(yùn)鋒研究組成功制備出八光子糾纏態(tài),刷新了世界上多光子糾纏的制備和操作數(shù)目記錄。該成果在線發(fā)表在11月22日的Nature Communications上。
量子糾纏態(tài)是實(shí)現(xiàn)各種量子信息過(guò)程的基礎(chǔ)。由于光子具有抗干擾能力強(qiáng)、傳播速度快等優(yōu)點(diǎn),多光子糾纏態(tài)的制備和操控一直是量子信息領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。目前世界上普遍利用晶體中的非線性過(guò)程來(lái)產(chǎn)生多光子糾纏態(tài),由于此過(guò)程是概率性的,因此產(chǎn)生多光子糾纏態(tài)的難度會(huì)隨著光子數(shù)目的增加而指數(shù)增大。在此工作之前世界上報(bào)道最多能制備出六光子糾纏態(tài)。
研究人員對(duì)已有的糾纏光源制備方法進(jìn)行改進(jìn),利用特殊切割的非線性晶體制備出高亮度的雙光子糾纏源。新的方法能夠把產(chǎn)生的光子對(duì)的錐束壓縮成一個(gè)很小的圓斑,極大地提高了收集效率。他們利用單模光纖收集技術(shù)克服了光路穩(wěn)定性難題并提高了雙光子的糾纏度,然后利用偏振分束器實(shí)現(xiàn)三個(gè)門操作把雙光子糾纏態(tài)級(jí)聯(lián)成八光子糾纏態(tài),并利用自主研制的十六通道符合分析儀,有效克服了八光子糾纏態(tài)的探測(cè)分析難題。最后,研究人員通過(guò)采用糾纏目擊者技術(shù)驗(yàn)證了八光子的糾纏特性,并進(jìn)一步利用產(chǎn)生出的糾纏態(tài)完成了八方量子通信復(fù)雜性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果超越了經(jīng)典界限,展示了量子糾纏的優(yōu)越性。
該項(xiàng)成果標(biāo)志著人們對(duì)多光子糾纏的制備與操控達(dá)到前所未有的八光子水平,將在量子通信網(wǎng)絡(luò)、基于糾纏的量子計(jì)算等量子信息過(guò)程中獲得重要應(yīng)用,同時(shí)推動(dòng)了量子糾纏的特性與分類等基本物理問(wèn)題的研究。
該項(xiàng)研究獲得科技部和國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助。
附論文鏈接:
http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n11/full/ncomms1556.html
(中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、科技處)
該論文的
第一作者:潘建偉
第二作者:陳增兵
第一通訊單位:
中國(guó)安徽合肥中國(guó)科技大學(xué)微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。
《Review Modern Physics》翻譯成漢語(yǔ)就是《現(xiàn)代物理評(píng)論》。
該雜志是國(guó)際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性評(píng)論雜志,有物理學(xué)圣經(jīng)之稱。
一般能在這個(gè)雜志上發(fā)文,基本都是公認(rèn)的國(guó)際大師級(jí)的權(quán)威。包括這篇在內(nèi),中國(guó)只發(fā)表過(guò)兩篇,上一篇也是1985年的事情了。
該雜志影響因子高過(guò)美國(guó)《科學(xué)》和英國(guó)《自然》雜志(超過(guò)30),其實(shí)這個(gè)雜志可以稱為書,每片文章卻是幾十至上百頁(yè)之多,基本上就是當(dāng)今物理研究熱點(diǎn)的總結(jié),幾乎都是國(guó)際著名物理學(xué)家持筆。
科大的這篇文章長(zhǎng)約60頁(yè)。 以此文為兩截,基本成就了潘建偉在量子信息技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)軍人物的地位。
同時(shí)也標(biāo)志著中國(guó)在量子信息技術(shù)領(lǐng)域繼續(xù)保持國(guó)際領(lǐng)先地位。
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