我國科學家首次成功實現“十光子糾纏”

記者從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉院士及同事陸朝陽、陳宇翱等近期在量子信息科研領域再獲重大突破，他們通過兩種不同的方法製備了綜合性能最優的糾纏光子源，首次成功實現“十光子糾纏”，再次刷新了光子糾纏態製備的世界紀錄。

國際權威學術期刊《物理評論快報》日前以“編輯推薦”的形式發表了該成果，美國物理學會網站和英國《自然》雜誌“研究亮點”欄目也進行了報道。

多粒子糾纏操縱作為量子信息處理基本能力的核心指標，近年來一直是國際學界角逐的焦點。操縱的糾纏光子數目越多，量子信息處理能力就會指數級增長，但同時實驗實現的難度也急劇增加。

多年來，潘建偉和同事瞄準這一戰略目標，一直保持著多光子糾纏態的世界紀錄，他們分別於2004年、2007年、2012年在國際上首次實現對五光子、六光子、八光子糾纏的操縱，並系統性地應用於量子通信、量子計算等多個研究方向，如今年我國發射的全球首顆量子通信實驗衛星。

自2012年潘建偉小組實現八光子糾纏後，他們成功地將該技術應用於拓撲量子糾錯和百公里量子隱形傳態實驗，相關成果入選了《自然》雜誌年度十大科技亮點。

近期，潘建偉小組利用兩種不同的技術途徑製備了收集效率、保真度和光子全同性三個綜合性能國際最優的脈衝糾纏光子源，並在此基礎上實現了十光子純糾纏和可提純糾纏態的實驗製備和嚴格驗證。

據了解，這一突破表明我國繼續引領國際多光子糾纏和干涉度量研究，研究成果將可應用於遠程量子通信和實用化量子計算等大尺度量子信息技術。（徐海濤）