中國科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)十光子糾纏

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及其同事陸朝陽、陳宇翱等組成的研究小組在國際上通過兩種不同的方法制備了綜合性能最優(yōu)的糾纏光子源，首次成功實(shí)現(xiàn)十光子糾纏，打破了之前由該研究組保持了多年的八光子紀(jì)錄，再次刷新了光子糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄。成果以“編輯推薦”的形式發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》和美國光學(xué)學(xué)會Optica上，并被美國物理學(xué)會“物理”網(wǎng)站和《自然》雜志研究亮點(diǎn)欄目報(bào)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(biāo)，一直是國際角逐的焦點(diǎn)。能操縱的糾纏光子數(shù)目的增加，往往伴隨著指數(shù)級增強(qiáng)的量子信息處理能力，伴隨著量子力學(xué)和愛因斯坦的定域?qū)嵲谡撝g愈加尖銳的矛盾，但是同時(shí)，也伴隨著其實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)難度的不斷挑戰(zhàn)。瞄準(zhǔn)這一戰(zhàn)略性目標(biāo)，潘建偉和同事首次實(shí)現(xiàn)并一直保持著多光子糾纏態(tài)的世界紀(jì)錄，并系統(tǒng)性地應(yīng)用于量子通信、量子計(jì)算等多個(gè)研究方向，成為國際上多光子糾纏領(lǐng)域的開創(chuàng)者和引領(lǐng)者。

　　2012年，潘建偉小組首次實(shí)現(xiàn)了八光子糾纏，并成功將該技術(shù)應(yīng)用于拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)和百公里量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，相關(guān)成果入選了《自然》雜志年度十大科技亮點(diǎn)。之后，對十光子糾纏的操縱就自然地成為了量子信息領(lǐng)域的下一個(gè)重大目標(biāo)。通過多年的探索，潘建偉小組利用兩種不同的技術(shù)途徑制備了收集效率、保真度和光子全同性這三個(gè)綜合性能國際最優(yōu)的脈沖糾纏光子源，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了十光子純糾纏和可提純糾纏態(tài)的實(shí)驗(yàn)制備和嚴(yán)格驗(yàn)證。這一成果將可應(yīng)用于大尺度量子信息技術(shù)，表明我國在國際上繼續(xù)引領(lǐng)多光子糾纏和干涉度量的研究。