清華團(tuán)隊刷新量子接口糾纏數(shù)量世界紀(jì)錄

記者日前從清華大學(xué)獲悉，該校交叉信息研究院段路明研究組在量子信息領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次實現(xiàn)25個量子接口之間的量子糾纏, 刷新了量子接口糾纏數(shù)量的世界紀(jì)錄。該成果相關(guān)論文近日發(fā)表在《科學(xué)·進(jìn)展》上。

量子接口用于實現(xiàn)量子信息在光子和存儲粒子(通常為原子)之間的相互轉(zhuǎn)化，是連接量子存儲器或量子計算單元與光量子通信通道間的重要界面。段路明介紹道，對量子網(wǎng)絡(luò)而言，量子接口相當(dāng)于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接口，量子接口越多，意味著更多的量子設(shè)備可以接入量子網(wǎng)絡(luò)。“量子信息領(lǐng)域的最終目標(biāo)是要實現(xiàn)量子互聯(lián)網(wǎng)，而量子接口是量子互聯(lián)網(wǎng)的基本元器件之一，能相互糾纏的接口越多越好。”

量子接口雖然重要，但增加其糾纏數(shù)量難度巨大。2010年，著名量子信息和量子光學(xué)專家Kimble研究組實現(xiàn)4個量子接口之間的糾纏，此后多年在糾纏接口的數(shù)量上無重大進(jìn)展。

“我們研發(fā)了新穎的二維量子接口陣列，解決了相關(guān)技術(shù)問題，可以方便地實現(xiàn)多個量子接口間的糾纏。”段路明說。研究人員通過光束復(fù)分技術(shù)，獨立尋址并相干調(diào)控5×5的量子接口陣列，制備了多體量子糾纏態(tài)，在25個量子接口之間，實驗利用糾纏判據(jù)以高信度證明至少存在22體以上的真實糾纏。審稿人評價這一工作“是一個創(chuàng)紀(jì)錄的糾纏個數(shù)，也是構(gòu)建第一個量子網(wǎng)絡(luò)過程中的一個重要里程碑”。

段路明表示，接下來將致力于繼續(xù)增加糾纏接口數(shù)量，同時進(jìn)一步提高接口之間的糾纏質(zhì)量。(記者操秀英)