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填補空白!我國科學家在“連續(xù)變量”集成光量子芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破
2025年02月24日 11:21:09 來源:化工儀器網(wǎng) 點擊量:8625

近日,山西大學蘇曉龍教授課題組,聯(lián)合北京大學王劍威教授與龔旗煌教授課題組,成功實現(xiàn)了基于集成光量子芯片的連續(xù)變量糾纏簇態(tài)的確定性制備、調(diào)控和實驗驗證。

  集成光量子芯片是一種能在微納尺度上編碼、處理、傳輸和存儲光量子信息的先進平臺。如何在光量子芯片上實現(xiàn)大規(guī)模量子糾纏是國際量子研究難題。
 
  近日,山西大學蘇曉龍教授課題組,聯(lián)合北京大學王劍威教授與龔旗煌教授課題組,成功實現(xiàn)了基于集成光量子芯片的連續(xù)變量糾纏簇態(tài)的確定性制備、調(diào)控和實驗驗證
 
  簇態(tài)是一種特殊的量子糾纏態(tài),能夠在多個量子比特之間建立復雜的量子糾纏,是實現(xiàn)高效量子計算和量子網(wǎng)絡的重要量子資源。集成光量子芯片作為一種新興技術(shù),能夠在微納米尺度上編碼、處理、傳輸和存儲光量子信息。
 
  然而,傳統(tǒng)的量子光子芯片在制備大規(guī)模糾纏簇態(tài)時面臨著巨大挑戰(zhàn),隨著比特數(shù)的增加,量子糾纏的制備成功率呈指數(shù)下降,嚴重限制了其應用的擴展。與離散變量光量子芯片不同,連續(xù)變量光量子芯片因其確定性產(chǎn)生的特點能夠更高效地實現(xiàn)大規(guī)模量子糾纏的制備和操控,是量子信息領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。
 
  研究團隊采用基于光場的連續(xù)變量編碼方式,破解了制備量子比特和量子糾纏的“概率”難題,首次實現(xiàn)了量子糾纏簇態(tài)在芯片上的“確定性”產(chǎn)生
 
  此前,該團隊還研制出一款集成約2500個元器件的超大規(guī)模光量子芯片,并實現(xiàn)了基于圖論的光量子計算和信息處理功能,為量子計算機研制提供一種可擴展、可編程、高穩(wěn)定的量子芯片內(nèi)核。
 
  這是我國科學家在集成光量子芯片技術(shù)領(lǐng)域取得的新突破,這一成果填補了采用連續(xù)變量編碼方式的光量子芯片關(guān)鍵技術(shù)空白,也為光量子芯片的大規(guī)模擴展及其在量子計算、量子網(wǎng)絡等領(lǐng)域的應用奠定重要基礎。相關(guān)研究成果于20日在《自然》雜志發(fā)布。
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