我科學家首次實現『十光子糾纏』

筆者從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉院士及其同事陸朝陽、陳宇翱等組成的研究小組通過兩種不同的方法制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制備的世界紀錄。成果以“編輯推薦”的形式發表于國際權威學術期刊《物理評論快報》上，并被美國物理學會網站和《自然》雜志“研究亮點”欄目報道。

多粒子糾纏操縱作為量子信息處理基本能力的核心指標，一直是國際角逐的焦點。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。瞄準這一戰略性目標，潘建偉和同事首次實現并一直保持著多光子糾纏態的世界紀錄，并系統性地應用于量子通信、量子計算等多個研究方向，成為國際多光子糾纏領域的開創者和引領者。

據了解，2012年，潘建偉小組首次實現了八光子糾纏，并成功將該技術應用于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》雜志年度十大科技亮點。之后，對十光子糾纏的操縱就自然地成為量子信息領域的下一個重大目標。通過多年的探索，潘建偉小組利用兩種不同的技術途徑制備了收集效率、保真度和光子全同性這三個綜合性能國際最優的脈沖糾纏光子源，并在此基礎上，實現了十光子純糾纏和可提純糾纏態的實驗制備和嚴格驗證。這一成果將可應用于大尺度量子信息技術，表明我國在國際上繼續引領多光子糾纏和干涉度量的研究。