创新纠缠度量方法问世:可判断量子电路深度是否“刚刚好”

近日,中国科学院理论物理研究所研究员苏刚与该所彭桓武理论物理创新研究中心青年访问科学家、首都师范大学冉仕举教授等合作,提出了一种新的多体纠缠度量方法,通过分析多体纠缠熵与保真度的标度关系来优化量子电路,这一工作将量子纠缠、张量网络与量子计算实现结合起来,兼具重要理论价值与广阔应用前景。相关研究成果发表在《物理评论快报》。量子电路是量子计算机中专门用来执行各类量子计算任务的关键。当前,量子电路面临诸多技术挑战。其中,在量子态制备环节,如何节省资源,如减少量子门操作的数量、降低电路的复杂程度(即电路深度),是亟待解决的关键科学问题,也是推动量子计算走向实用化的重要前提。不过,制备特定的量子态的过程中需要“平衡”——量子电路太浅了,量子态制备不准;太深了,又浪费资源。那么,量子电路到底需要多深才算“刚刚好”?科研人员介绍,对于复杂的量子系统,强大的数学工具张量网络可以提供理解多体纠缠的新视角。基于张量网络,研究团队创新性地将矩阵乘积态......阅读全文

中国科大量子信息实验研究获重大突破

  日前,中国科学技术大学潘建伟院士研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,科学家们经过18年努力在量子信息实验领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定坚实基础。  在微观世界中,有两个共同来源的微观粒

为何“多光子纠缠和干涉度量学”获国家自然科学一等奖?

  近日,潘建伟院士带领的中国科学技术大学团队的“多光子纠缠和干涉度量学”获得了2015年度国家自然科学一等奖,是中国自然科学 领域的最高奖项。该团队也打破了国家自然科学一等奖历史上最年轻团队的记录。五位完成人按获奖顺序依次为潘建伟院士、彭承志教授、陈宇翱教授、陆朝阳教 授、陈增兵教授。其中潘建

中国科学家首次实现十光子纠缠

  中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳、陈宇翱等组成的研究小组在国际上通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光子源,首次成功实现十光子纠缠,打破了之前由该研究组保持了多年的八光子纪录,再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。成果以“编辑推荐”的形式发表于国际学术期刊《物理评论快报》和美国光学学

量子纠缠或让“绝热量子计算机”有了实现途径

  相对经典计算机而言,基于量子力学的量子计算机,越来越成为科学家关注的热点。如何通过量子计算实现量子霸权,也成为理论研究者建模的重点对象。近日,国际物理学期刊《物理学评论快报》上,发表的一篇名为《量子可积条件下的量子退火和热化》的论文,提出一种引入了量子纠缠机制、严格可解的绝热量子计算模型。该模型

“类比引力”大发现,超导量子芯片与霍金辐射及量子纠缠

  黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质:黑洞具有正比于其视界面积的熵;黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子,其辐射温度正比于其表面引力;黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为,黑洞是

中国科大等首次实现高维度量子隐形传态

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等和奥地利维也纳大学塞林格小组合作,在国际上首次成功实现高维度量子体系的隐形传态。这是自1997年实现二维量子隐形传态实验以来,科学家第一次在理论和实验上把量子隐形传态扩展到任意维度,为复杂量子系统的完整态传输以及发展高效量子网络奠定了坚实的科学基础。论文以

中国科大实现高频微波磁场高灵敏度量子传感

中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰,教授石发展、特任研究员孔飞等,基于金刚石氮-空位(Nitrogen-Vacancy, NV)色心量子传感器实现了皮特斯拉水平的高灵敏微波磁场测量。相比此前该体系实现的亚微特斯拉指标水平,测量灵敏度提升了近十万倍。相关研究成果发表于《科学进展》。测量方法示意

在固态体系首次实现高保真度量子受控非门

  记者1月30日从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人,基于金刚石氮—空位(NV)色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门(量子受控非门)。该项研究成果日前发表在《物理评论快报》上。  可实用的大规模量子计算要求门保真度至少达到99.9%,此前仅离

真实空间测量首次检测到量子纠缠波

  据发表在最新一期《物理评论快报》上的论文,芬兰阿尔托大学用有机分子设计了一种迄今最小的量子磁体,首次展示了真实空间测量中的色散三重子激发。这种量子磁体为探索复杂的量子多体现象提供了一个强大的平台。  量子材料是由微观水平上的电子之间的相互作用决定的。这些电子关联导致了不寻常的现象,如高温超导或复

新型谐振器能高效生成纠缠量子对

安全通信网络奠定基础  硅基微谐振器(左,扫描电子显微图像)为21GHz频率间隔纠缠光子对提供参数宽带源,以实现频率编码的大规模量子网络。图片来源:《先进光子学》杂志科技日报北京7月16日电 (记者张佳欣)据《先进光子学》杂志上发表的一项新研究,来自法国纳米科学和纳米技术中心、巴黎电信公司和意法半导

新型谐振器能高效生成纠缠量子对

据《先进光子学》杂志上发表的一项新研究,来自法国纳米科学和纳米技术中心、巴黎电信公司和意法半导体公司的研究人员,开发出一种面积小于0.05平方毫米的硅基微谐振器。该谐振器能产生70多个不同的频率通道,且通道间隔为21GHz。研究人员表示,这是集成光子学领域取得的重要进展,不仅有望推动量子计算的发展,

我国科研团队提取出近乎完美的量子纠缠

   4月19日,记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子

“魔法波长光镊”实现分子长时量子纠缠

英国杜伦大学研究人员首次利用精确控制的光学陷阱,即“魔法波长光镊”,创造了一个高度稳定的环境,成功实现了分子间的长时间量子纠缠,为研究量子计算、传感和基础物理学开辟了新途径。这一突破是量子科学领域一系列进展中的最新成果,标志着在利用分子开发复杂量子技术方面的重大进步。量子纠缠示意图。图片来源:NAS

科学家首次用相机拍下量子纠缠图像

  据物理学家组织网8月9日(北京时间)报道,英国格拉斯哥大学、赫瑞-瓦特大学以及加拿大渥太华大学的研究人员携手合作,首次利用照相机拍摄到量子纠缠的图像。量子加密通信、量子计算等技术的发展都需要依靠量子纠缠的物理特性,最新研究成果朝着开发这类应用迈进了一步。相关论文发表在《自然·通讯》杂志

真实空间测量首次检测到量子纠缠波

据发表在最新一期《物理评论快报》上的论文,芬兰阿尔托大学用有机分子设计了一种迄今最小的量子磁体,首次展示了真实空间测量中的色散三重子激发。这种量子磁体为探索复杂的量子多体现象提供了一个强大的平台。量子材料是由微观水平上的电子之间的相互作用决定的。这些电子关联导致了不寻常的现象,如高温超导或复杂的磁态

潘建伟:在与量子“纠缠”中展示神奇

   潘建伟,现任中国科学技术大学教授、博士生导师,中科院“百人计划”、教育部长江学者、“千人计划”入选者。2003年被奥地利科学院授予青年物理学家最高奖Erich Schmid奖。  2008年,中国科学技术大学教授潘建伟与同事一起,利用先进的冷原子量子存储技术,在世界上首次实现了

印娟:与量子“纠缠”的女科学家

2016年8月18日凌晨,青海小城德令哈观测站,小雨初歇。 印娟透过望远镜,在重重叠叠的云缝里捕捉到一点亮光。那正是我国自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。“当时‘墨子号’离开地面将近48小时了,我们第一时间就将地面的信标光覆盖到它,为它点亮灯塔,打通建立天地链路的第一步。”在2

中国科学家实现18个量子比特纠缠

多量子比特的操纵和纠缠是量子计算研究的核心指标。记者从中国科学技术大学获悉,近期该校教授潘建伟及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等通过调控六个光子的偏振、路径和轨道角动量三个自由度,在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。《物理评论快报》日前发表了该成

奥地利科学家创下量子纠缠新纪录

   据美国每日科学网站近日报道,奥地利科学家最近在量子纠缠系统领域创下新记录:成功实现了20量子比特系统内受控的多粒子纠缠。研究人员在3个、4个和5个量子比特的所有邻组间检测到了真正的多粒子纠缠。新进展有望应用于量子模拟或量子信息处理等领域。 包括通用量子计算机在内的量子系统需要大量量子比特,

我国科研团队提取出近乎完美的量子纠缠

4月19日,记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子

研究人员利用纠缠测量实现量子定向

  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定向研究中取得新进展。该团队李传锋、项国勇研究组与复旦大学朱黄俊和北京理工大学尚江伟合作,基于量子纠缠测量技术实验实现了高效的量子定向。该研究成果于2月13日在线发表在国际期刊《物理评论快报》上。  量子定向任务是指发送者Alice利用量子资源

“纳米冰箱”成功为量子电路制冷

  《自然·通讯》杂志在线版8日刊登了芬兰科学家的一项突破性研究成果:他们研制出一种被称为“纳米冰箱”的量子电路制冷装置,能让量子位保持在足够低的温度下,从而准确可靠地运行。研究人员表示,这种制冷器未来能集成到包括量子计算机在内的多种量子电气设备中。  普通计算机用0和1存储信息,可通过制冷扇或制冷

中国科学家量子研究成果获国际学术界高度评价

  从中国科技大学获悉,中国科学家大尺度量子信息处理实验成果获国际学术界高度评价,在国际权威学术期刊《自然》杂志2012年底推出的年度回顾特刊中,该校潘建伟小组实现百公里自由空间量子隐形传态和纠缠分发的研究成果被选为年度十大新闻亮点,同时该成果还被美国《科学新闻》评选为2012年度25项重大科技进展

我科学家首次实现量子纠缠态自检验

  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、陈耕等人在测量设备不可信条件下实验,获知了未知量子纠缠态保真度信息,首次在国际上实现了量子纠缠态的自检验。研究成果日前发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。  量子纠缠是量子信息领域的重要资源。学术界通常采用量子态层析的办法来测定量子纠缠态,

中国科大实现高维量子纠缠态的最优检测

  近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在高维量子通信研究中取得重要进展。该团队李传锋、柳必恒研究组与电子科技大学教授王子竹,以及奥地利科学院博士高小钦与教授Miguel Navascués等合作,首次实现了高维量子纠缠态的最优检测。  量子纠缠是量子信息过程的核心资源,如何在实验上

中国科大实现高维量子纠缠态的最优检测

近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在高维量子通信研究中取得重要进展。该团队李传锋、柳必恒研究组与电子科技大学教授王子竹,以及奥地利科学院博士高小钦与教授Miguel Navascués等合作,首次实现了高维量子纠缠态的最优检测。  量子纠缠是量子信息过程的核心资源,如何在实验上制备

高保真度32维量子纠缠态首次实现

  记者从中国科技大学获悉,该校郭光灿院士团队在高维量子通信研究中取得重要进展,该团队李传锋、柳必恒研究组与奥地利马库斯·胡贝教授研究组合作,首次实现了高保真度32维量子纠缠态。本成果为进一步实现各种高维量子信息过程和研究高维系统的量子物理基本问题打下重要基础。 据悉,该成果8月28日发表在国际

全球首例量子纠缠涡旋光发射芯片研发成功

  北京大学王剑威和龚旗煌团队与浙江大学戴道锌等研究人员合作,成功实现了基于集成光量子芯片的涡旋光量子纠缠源,研发出全球首例量子纠缠涡旋光发射芯片,为高维量子通信、量子精密测量、片上离子与原子操控等领域开辟了新的应用途径。相关研究成果日前以《集成涡旋光量子纠缠源》为题发表于国际学术期刊《自然·光子学

研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  微观世界中,电子具有“自旋”的基本属性,这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性,如磁铁的磁性或超导体的零电阻,皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。  日前,中国科学技术大学与浙江大学合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得进展,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。  探

11公里远距离量子纠缠纯化首次实现

 中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组与南京邮电大学盛宇波等人合作,利用高品质的超纠缠源,首次实现11公里远距离量子纠缠纯化,纯化效率比此前国际最好水平提升6000多倍。该成果日前发表于《物理评论快报》。 量子中继是在噪声信道中实现长距离量子通信的重要途径,而量子纠缠纯化是量子中继