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填补空白！我国科学家在“连续变量”集成光量子芯片领域实现新突破
2025年02月24日 11:21:09
来源：Ky开元集团 点击量：9316
近日，山西大学苏晓龙教授课题组，联合北京大学王剑威教授与龚旗煌教授课题组，成功实现了基于集成光量子芯片的连续变量纠缠簇态的确定性制备、调控和实验验证。
集成光量子芯片是一种能在微纳尺度上编码、处理、传输和存储光量子信息的先进平台。如何在光量子芯片上实现大规模量子纠缠是国际量子研究难题。
近日，山西大学苏晓龙教授课题组，联合北京大学王剑威教授与龚旗煌教授课题组，成功实现了基于集成光量子芯片的连续变量纠缠簇态的确定性制备、调控和实验验证。
簇态是一种特殊的量子纠缠态，能够在多个量子比特之间建立复杂的量子纠缠，是实现高效量子计算和量子网络的重要量子资源。集成光量子芯片作为一种新兴技术，能够在微纳米尺度上编码、处理、传输和存储光量子信息。
然而，传统的量子光子芯片在制备大规模纠缠簇态时面临着巨大挑战，随着比特数的增加，量子纠缠的制备成功率呈指数下降，严重限制了其应用的扩展。与离散变量光量子芯片不同，连续变量光量子芯片因其确定性产生的特点能够更高效地实现大规模量子纠缠的制备和操控，是量子信息领域的重要发展方向。
研究团队采用基于光场的连续变量编码方式，破解了制备量子比特和量子纠缠的“概率”难题，首次实现了量子纠缠簇态在芯片上的“确定性”产生。
此前，该团队还研制出一款集成约2500个元器件的超大规模光量子芯片，并实现了基于图论的光量子计算和信息处理功能，为量子计算机研制提供一种可扩展、可编程、高稳定的量子芯片内核。
这是我国科学家在集成光量子芯片技术领域取得的新突破，这一成果填补了采用连续变量编码方式的光量子芯片关键技术空白，也为光量子芯片的大规模扩展及其在量子计算、量子网络等领域的应用奠定重要基础。相关研究成果于20日在《自然》杂志发布。
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