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量子信息中心实现光子到宏观金刚石振动模式的量子隐态传输
  来源:新科IT培训学校  发布时间:2016-10-21 11:42:12

自1997年奥地利蔡林格(Anton Zeilinger)小组首次完成量子隐态传输的原理性实验验证以来,这一领域一直是量子信息物理实现领域的研究热点。利用量子纠缠和经典通信,人们可以将完整的量子态信息从一个物理系统传送到另一个。二十多年来,量子隐态传输方案在不同的微观物理系统中由奥地利、美国、德国等各国科学家相继实现,在光子之间,单个离子、原子、或原子团之间,以及固体量子比特之间得到演示和证明,但人们一直希望将其对象推进到更宏观的物体,实现对宏观系统的量子相干调控。

2016年5月,清华大学交叉信息研究院段路明教授研究组在自然子刊《自然·通讯》发表了题为《光到宏观金刚石振动模式的量子隐态传输》的研究论文,报告了研究组的重要研究进展,首次实现从光子到宏观金刚石振动模式的量子隐态传输。

段路明研究组使用超快飞秒激光,实现光子与金刚石振动声子的纠缠,并利用它将光子的偏振“信号”转化为金刚石的振动“信号”。借助独具匠心的实验设计,段路明研究组不仅首次实现了量子态从一个微观粒子(单光子)到常温宏观物体(毫米尺寸的金刚石样品)的集体振动模式的量子隐态传输,将传输对象推进到迄今最大的宏观物体,而且平均传输保真度超过90%,远高于经典极限66.7%。

此论文得到三位审稿人一致推荐,称其为量子相干调控领域“一个激动人心的进展”。量子隐态传输的这一新成果,对于人类远距离低损耗信息传输问题的解决具有重要意义。交叉信息研究院三年级博士研究生侯攀宇为论文第一作者,段路明教授为论文通讯作者,其他作者还包括交叉信息研究院的数位学生。