我國實現18個量子比特糾纏(創新前沿)

發佈時間： 2018-07-04 14:22:56   |  來源： 人民日報   |  責任編輯： 張豐

記者從中國科學技術大學獲悉：該校潘建偉教授及其同事陸朝陽、劉乃樂、汪喜林等通過調控6個光子的偏振、路徑和軌道角動量3個自由度，在國際上首次實現18個光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態製備的世界紀錄。該成果以“編輯推薦”的形式近日發表在《物理評論快報》上。

多個量子比特的相干操縱和糾纏態製備是發展可擴展量子資訊技術，特別是量子計算的最核心指標。量子計算的速度隨著實驗可操縱的糾纏比特數目的增加而指數級提升。然而，要實現多個量子比特的糾纏，需要進行高精度、高效率的量子態製備和獨立量子比特之間相互作用的精確調控。而量子比特數目的增加，使得操縱帶來的噪聲、串擾和錯誤也隨之增加。這對量子體系的設計、加工和調控要求極高，對量子糾纏和量子計算的發展構成了巨大挑戰。

多粒子糾纏的操縱作為量子計算不可逾越的技術制高點，一直是國際角逐的焦點。2016年底，潘建偉團隊同時實現了10個光子比特和10個超導量子比特的糾纏，刷新並一直保持著這兩個世界紀錄。通過多年的不懈探索和技術攻關，研究組成功實現了18個光量子比特超糾纏態的實驗製備和嚴格多體純糾纏的驗證，創造了所有物理體系糾纏態製備的世界紀錄。該成果可進一步應用於大尺度、高效率量子資訊技術，表明我國繼續在國際上引領多體糾纏的研究。(記者 孫振)