新突破！德国MPQ证实光子是量子比特载波的优选

（图片来源：MPQ）

在量子计算机中，利用量子纠缠来集成大规模物理量子比特纠缠态进行计算，是发挥量子计算优势的重要突破方向之一。需要指出的是，量子纠缠很难制备，难以维护和操纵。多年来，科学家们为实现量子纠缠花费了大量时间和精力，但实现量子纠缠在技术上仍是概率性的，可扩展性严重被限制。

最近，德国马克斯·普朗克量子光学研究所（MPQ）的物理学家在该领域取得了重磅成果：他们提出了一种新的可扩展可编程纠缠光子源方法，并在光学谐振器中产生了多达14个纠缠光子，成为迄今为止最大的光学光子纠缠态。

目前，该研究论文“Efficient generation of entangled multiphoton graph states from a single atom”（单原子多光子纠缠图态的有效生成）已发表于国际顶级期刊《Nature》。

他们将铷原子置于光学谐振器中，通过一定频率的激光对单原子态进行精确操控。原子被特定频率的激光击中后具有给定的特性，再向它发射一个控制脉冲，这导致原子发射出一个与原子纠缠的光子，重复这个过程——原子在每个发射光子之间旋转，最终产生一整条相互纠缠的光子链。

目前，该研究人员已有效地生成和检测到多达14个光子的最大纠缠态（格林伯格-霍恩-齐林格态）和多达12个光子的线性簇态，保真度下界分别为76.6%、56.4%。研究人员还指出，该方法比现有技术效率更高，他们在光子测量速率上快了几个数量级。

MPQ博士生、论文合著者Philip Thomas表示：“光子，光的粒子，特别适合作为量子比特的载体以及产生大量量子纠缠。因为，从本质上来说，光子的退相干性几乎可以忽略不计，所以它们更抗干扰且易于操控。”

同时，该研究人员表示，他们在单个原子高效生成多光子纠缠领域的工作，将为光量子计算和量子通信开辟一条新的道路。

参考链接：

https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=61345.php

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04987-5

https://www.photonics.com/Articles/Fourteen_Entangled_Photons_Expel_a_Quantum/a68319

编译：A

编辑：慕一

新突破！德国MPQ证实光子是量子比特载波的优选相关推荐

IBM量子计算新突破：成功构建50个量子比特原型机
本文来自AI新媒体量子位(QbitAI) IBM去年开始以云计算服务的形式提供量子计算能力.当时,IBM发布了包含5个量子比特的计算机.在短短18个月之后,IBM周五宣布,将发布包含20个量子比特的计 ...
java辐射汉化_新研究：低强度环境辐射足以导致量子比特退相干
美国麻省理工学院和西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员最近发现,随着量子计算领域的快速发展,量子比特的性能很快就会遇到阻碍.这项研究发表在 8 月 26 日的<自然>杂志上. 研究表 ...
新突破：科学家发现全新的量子纠缠效应
布鲁克海文国家实验室(图片来源:网络) 布鲁克海文国家实验室的科学家发现了一种全新的量子纠缠效应,即使宇宙距离相隔广阔,量子纠缠也会使粒子奇迹般地联系在一起.这一发现使他们能够捕捉到原子内部的奇特世界 ...
IQM的Unimon：一种新的量子比特，可促进量子计算机的实用化
量子处理器中unimon 量子比特的艺术效果图.(图片来源:网络) 来自芬兰IQM量子计算机公司.阿尔托大学和芬兰VTT技术研究中心的一组科学家发现了一种新的超导量子比特--unimon,可提高量 ...
100万量子比特，PsiQuantum要怎样实现？
(图片来源:HPC Wire) PsiQuantum 由布里斯托大学.斯坦福大学和约克大学的四名研究人员于 2016 年创立,是少数几家低调的量子计算初创公司之一(它已累计融资约 7 亿美元).在技术 ...
元胞机模拟量子计算机,我国量子计算和量子模拟研究取得新突破
近日,中国科学技术大学潘建伟.苑震生等与德国海德堡大学.意大利特伦托大学等联合国际研究团队,在超冷原子量子计算和模拟研究中取得新进展,实现了利用规模化量子体系求解复杂物理问题的重要突破.这一成果19日 ...
冷原子量子计算机,量子计算新突破:在71个格点超冷原子量子模拟器中求解施温格方程...
原标题:量子计算新突破:在71个格点超冷原子量子模拟器中求解施温格方程来源:中国科学报北京时间11月19日,<自然>杂志发表了中国科学技术大学教授潘建伟.苑震生等最新研究进展,在71个 ...
量子光子学新突破！有望开启光学电路新时代
(图片来源:网络) 现代生活中,我们是用"芯片"上的电路供电,"芯片"是支撑计算机.手机.互联网等应用的半导体芯片.预计到2025年,人类将创造175泽字节 ...
量子领域又有新突破：量子态持续时间可超5秒
用于研究的碳化硅芯片(图片来源:网络) 美国能源部(DOE)阿贡国家实验室和芝加哥大学的研究人员发现:量子态持续时间可超5秒,这成为量子科学领域的新纪录.该项突破将有望实现更复杂的量子计算,甚至实现& ...

新突破！德国MPQ证实光子是量子比特载波的优选

新突破！德国MPQ证实光子是量子比特载波的优选相关推荐

最新文章

热门文章