两类不同量子资源间实现相互循环转化

记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、项国勇研究组与新加坡南洋理工大学、北京大学、清华大学的合作者,提出量子相干性与量子关联之间的循环转化方法,并在光子系统中实验验证了该方案。该研究成果日前在线发表在国际期刊《物理评论快报》上。不同物理资源之间转换一直是物理学研究的一项重要内容。其中最著名的例子就是由热能转换成动能的蒸汽机。在量子信息领域,量子资源(量子关联、量子相干性等)不仅对量子力学基本问题研究有着极其重要的作用,而且在各种量子任务中也扮演着不可或缺的角色。量子相干性是量子系统区别于经典系统的根源。作为两种重要的量子资源,量子相干性和量子关联之间能不能相互转化以及如何转化等问题近年来受到广泛关注。科研人员将两个不相关的过程结合起来,理论上提出了在上述两个协议下实现量子相干性和量子关联之间无损失循环转化的线路图。考虑一个两体系统A和B,B是一个非相干的附属粒子。在量子相干性到量子关联的转化中,通过一个两体的非相......阅读全文

相干性与关联性

两个波彼此之间的关联导致这两个波彼此之间的相干性,又称互相干性。这关联是由交叉关联函数来衡量。交叉关联函数衡量从一个波预测另一个波的能力。举例而言,设想在所有时间完全关联的两个波。在任意时间,假若一个波发生任何变化,则另一个波也会做出同样的变化;假若结合在一起,在所有时间,它们都会展示出完全加强干涉

中国科大实验实现量子相干性蒸馏

  近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子相干性实验研究方面取得进展,实验室李传锋、项国勇研究组首次实验实现了基于辅助比特的量子相干性蒸馏。该研究成果在线发表在最近一期的美国光学协会(OSA)旗下杂志Optica上。  量子相干性(quantum coh

中国科大实验实现量子相干性蒸馏

  近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子相干性实验研究方面取得进展,实验室李传锋、项国勇研究组首次实验实现了基于辅助比特的量子相干性蒸馏。该研究成果在线发表在最近一期的美国光学协会(OSA)旗下杂志Optica上。  量子相干性(quantum coh

两类不同量子资源间实现相互循环转化

记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、项国勇研究组与新加坡南洋理工大学、北京大学、清华大学的合作者,提出量子相干性与量子关联之间的循环转化方法,并在光子系统中实验验证了该方案。该研究成果日前在线发表在国际期刊《物理评论快报》上。不同物理资源之间转换一直是物理学研究的一项重要内容。其中

超导量子计算强关联纠缠体系的量子随机行走实验

  中国科学技术大学潘建伟、朱晓波和彭承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁等理论小组,开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。这一研究成果于5月2日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

物理所层状量子材料的电子相干性研究取得进展

  量子材料电子相干性的产生对于多体相互作用及关联调控有重要的意义。然而,这并非易事,许多先进精密的电学实验方法是非相干的,不能诱导和测量集体激发态。相干光与物质相互作用可以自然地将光场所固有的相干性传递给量子材料,可用于调控电子的相干性。这种相干性的传递是否能实现,取决于光与物质相互作用的形式,以

中国科大利用干涉条纹实验实现对量子相干性的直接测度

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子相干性的实验研究中取得新进展,该实验室李传锋、唐建顺等人利用干涉条纹实验实现了对量子相干性这一最基本量子资源的直接测度,为量子相干的深入研究和进一步应用于量子信息过程打下重要基础。该研究成果1月12日发表在国际期刊《物

科学家观测到最强逻辑形式量子关联

中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时研究组与数学科学学院教授马杰等,发展了适于研究单体高维量子系统的可扩展光学体系,观测到最强的逻辑形式量子关联。1月29日,相关研究成果发表在《科学进展》(Science Advances)上。《新科学家》(New Scientist)报道了这一成果。量子力

相干性的定义

相干性 (coherence) 是指为了产生显著的干涉现象,波所需具备的性质。更广义地说,相干性描述波与自己波、波与其它波之间对于某种内秉物理量的关联性质。相干性又大致分类为时间相干性与空间相干性。时间相干性与波的线宽有关;而空间相干性则与波源的有限尺寸有关。

中国科大等合作研究实现量子态在非相干操作下的转化

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子相干性理论与实验研究中取得新进展,该团队李传锋、项国勇等人与波兰华沙大学以及德国乌尔姆大学理论物理学家合作,首次在理论上完全解决量子比特在非相干操作(不增加相干性的操作)下的转化问题并设计实验进行了验证,该成果2月13日发表在国际物理学学术期刊

我国学者发现首例具有本征相干性的光阴极量子材料

  在国家自然科学基金项目(批准号:12274353、11874053)等资助下,西湖大学理学院何睿华教授团队发现了首例具有本征相干性的光阴极量子材料,其性能远超目前已知的所有光阴极材料,突破了现有理论框架,为下一代光阴极的基础理论、研发与应用奠定了基础。研究成果以“一种钙钛矿氧化物的反常高强度相干

经典噪声中量子关联恢复现象被观测到

  中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋教授研究组在量子关联动力学演化的研究中取得重要进展。研究组与英国和意大利的合作者利用一个两粒子体系的简单模型,实验上观测到在没有系统环境反作用下经典噪声中量子关联的恢复现象。这项研究成果11月29日在线发表在《自然· 通讯》杂志上

相干性的基本介绍

振动频率相同、相差恒定的叫做相干性。两个波彼此相互干涉时,因为相位的差异,会造成相长干涉或相消干涉。假若两个正弦波的相位差为常数,则这两个波的频率必定相同,称这两个波“完全相干”。两个“完全不相干”的波,例如白炽灯或太阳所发射出的光波,由于产生的干涉图样不稳定,无法被明显地观察到。在这两种极端之间,

研究实现量子比特关联非凸结构的精细刻画

近日,中国科学技术大学等团队针对独立量子比特间的量子关联,发展出非线性分析框架,实现了对这类量子关联的非凸结构的精确刻画,并揭示了其在量子信息任务中的关键应用。量子关联是量子理论区别于经典理论的核心特征,也是量子信息处理中的关键资源。实际实验中,量子关联的产生不仅受量子力学基本原理约束,还受限于实验

宽量子阱双势垒磁性隧道结中长程相位相干性研究获进展

  双势垒磁性隧道结利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW),并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿,是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构,也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型

相干性的基本应用

以前,只有在学习光学的杨式双缝实验时,才会接触到相干性这术语。现今许多涉及波动的领域,像声学、电子工程、量子力学等等,都会使用到这术语。许多科技的运作都倚赖相干性质为基础。例如,全息摄影术、音波相位阵列、光学相干断层扫描、天文光学干涉仪 (astronomical optical interfero

人工智能首次实现多重量子关联的同时分类

  记者近日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队成员李传锋、许金时等与国内同行合作,将机器学习技术应用于研究量子力学基础问题,首次实验实现了基于机器学习算法的多重非经典关联的同时分类。该成果日前发表在国际物理学权威期刊《物理评论快报》上。  爱因斯坦、波多尔斯基和罗森等人质疑量子力学完备性,后

PRL:苏刚小组提出研究量子关联系统新方法

  日前,中科院研究生院教授苏刚及其博士生李伟等人提出了一个用于研究量子多体关联系统热力学性质的新方法,被命名为线性张量重整化群(LTRG)方法。该成果近日发表在国际著名期刊《物理评论快报》(PRL)上。   强关联量子多体问题一直是凝聚态物理研究的中心问题之一。由于处理量子多体问题的可靠解析方法

且看中国学者如何将热机升级为“量子版本”

量子希拉德热机示意图 中国科大供图 热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用。如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、单原子操控技术的发展,热力学与量子技术的交叉有望在微观尺度构建出最小的量子热机,并且利用量子特性提高热机效率。到目前为止,大家通常关注量子热机

研究展示量子热机优越性

  中国科学技术大学杜江峰院士、王亚教授等在金刚石氮—空位色心体系构建的量子希拉德热机上,展示了量子关联导致的量子优越性。研究成果日前发表于《物理评论快报》,并被选作“编辑推荐”文章。  热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用,如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、

中国科大首次实现任意量子时序关联的选择性测量

中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华研究组和香港中文大学教授刘仁保研究组合作,在开放量子多体系统时序关联的高精度测量方面取得重要进展。他们利用可控物理过程合成的量子通道,提出了一种选择性地测量开放量子多体系统中任意类型时序关联的理论方案,并首次在核自旋体系中成功探测了四阶量子时序

半导体所等在量子比特退相干研究中获得新发现

  在中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室李树深院士的研究组中,博士生马稳龙与香港中文大学刘仁保教授、北京计算科学中心赵楠研究员合作,在Si:P系统量子比特的退相干研究方面取得了新的理论发现,并被英国伦敦大学John J.L. Morton教授的实验组所证实,理论和实验的工作一起发表在Natu

物理所在确定性量子相干提纯研究中取得进展

  量子态的相干性是量子物理区别于经典物理的重要性质,也是实现量子计算、量子保密通讯、量子精密测量等量子信息处理任务的重要资源。将量子态的相干性视作一种可用的量子资源进行定量的刻画,加深了人们对量子态的相干性在量子计算与量子信息处理任务中作用的认识,为更好地应用量子态的相干性提供了理论基础。  量化

上海光机所X光波段关联成像技术研究取得突破

  中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室量子成像研究团队与上海光源BL13W1生物医学成像及应用光束线站合作,利用波长0.1nm的非相干X光,通过测量光场的二阶强度关联函数,在菲涅尔区获得了非晶态复振幅样品的傅里叶变换衍射谱,在国际上首次实验演示了X光傅里叶变换关联成像,并且在实空间成

高效分辨量子信息扰动-“反蝴蝶效应”有办法

  近期,发表于国际著名学术期刊《物理评论快报》上的一项研究引发了业内的关注。国外研究人员借鉴量子“反蝴蝶效应”的研究,解决了物理学中长期存在的实验问题。研究建立了对量子计算机性能进行基准测试的方法,并且有效地减少了量子信息扰动对于计算的干扰。  这一研究无疑对于正在探索前进中的量子计算显得尤为重要

科学家提出协同量子精密测量新技术

中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华、副教授江敏团队,成功制备出具有协同效应的原子核自旋,使核自旋相干时间延长到9分钟,并观测到协同自旋对极弱磁场的量子放大现象。他们进一步提出了协同量子精密测量新技术,磁场测量的灵敏度突破了碱金属原子的标准量子极限。相关研究成果发表于《物理评论快

中国科大实现轨道角动量光子的量子频率转换

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在轨道角动量(OAM)光子的量子频率转换研究领域取得系列进展:该实验室教授史保森领导的小组在国际上首次实现了OAM单光子、OAM纠缠光子以及OAM与偏振组成的混合纠缠光子的频率上转换,证明了在频率变换过程中单光子的量子相干性

山西大学团队在非厄米系统非互易量子关联研究中取得突破

6月3日,记者从山西大学获悉,该校光电研究所申恒教授日前带领离子阱量子计算与模拟实验室团队与湖南师范大学景辉教授团队合作,在非厄米系统非互易量子关联研究方面取得了重要进展。相关研究成果发表于《自然·光子学》。(山西大学供图)“手性”即物体与其镜像的不对称性,广泛存在于自然界中,在物理基本定律、化学反

铁基超导体电子向列相中的自旋关联与量子涨落获进展

  因对称性破缺而出现的有序电子态是凝聚态物理研究中俯拾皆是的基本现象。类比于液晶中的向列相,物理学家提出在关联电子材料中同样可能存在类似的“电子向列相”,即由于电子相互作用,系统呈现出打破晶格固有的旋转对称性的电子态。在铁基超导材料中,随着温度的降低,其母体大多将经历从四重对称的四方相到二重对称的

中国科大等首次实验证实量子力学中强于二值关联的存在

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组在量子力学基本问题研究中取得新进展,该实验室李传锋、柳必恒等人与西班牙、匈牙利和德国的理论物理学家合作,首次实验证实了量子力学中强于二值关联的存在。该成果于5月4日发表在《物理评论快报》上,并入选“编辑推荐文章”