美解密植物光合作用中的量子纠缠
据美国物理学家组织网5月10日报道,美国科学家首次记录并量化了光合作用中的量子纠缠。研究表明,在绿色植物中的光合作用中,量子纠缠是量子力学效应的一种自然属性,量子纠缠能够在一个生物系统中存在并且持续一段时间。相关论文发表在最新一期的《自然·物理学》杂志上。 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,其转化效率接近100%。如此之高效率的关键在于传递速度,光合作用如何完成近乎瞬间的能量转移一直是个谜。 加州大学伯克利分校的化学家格雷汉姆·弗莱明带领的研究团队曾在2009年的《物理化学年鉴》上指出,通过光合作用得到的量子力学效应是绿色植物的一种关键能力,它可以瞬时地将捕光复合物分子中的太阳能传输给光电反应中心的复合物分子,完成能量的转移。 现在,包括弗莱明在内的一个联合研究小组确定,在绿色植物的光合作用中,量子纠缠是量子力学效应的一种自然属性。之前的科学结论认为,量子纠缠是一种非常脆弱......阅读全文
我国在国际上首次实现不同颜色独立光子间量子纠缠
记者3月21日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟院士及同事包小辉、江晓等在国际上首次实现了不同颜色独立光子间的量子纠缠,解决了量子网络中如何在不同频率终端间进行纠缠连接这一难题。该成果以编辑推荐论文的形式发表在最新一期《物理评论快报》上,美国物理学会《物理·观点》栏目也对该成果进行了专题报道。
中国科大实现电泵浦片上集成高亮度纠缠量子光源
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振纠缠源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。12月16日,相关成果以“编辑推荐”的形式于发表于《物理评论快报》。
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
量子纠缠技术可提供安全的通讯及无法被破译的密码
自斯诺登事件爆发以来,人们对网络通讯安全性的担忧与日俱增。不过,“魔高一尺,道高一丈”。科学家们表示,随着量子力学技术的不断发展,在不久的将来,或许几年后,量子密码就有望为我们提供无法破解的堪称完美的安全保护,让美国国家安全局(NSA)望洋兴叹。 研究人员在近日出版的《自然》杂志撰文指出,量子
再发Science-潘建伟团队开展引力诱导量子纠缠退相干实验
中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志、范靖云等与美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的人员合作,利用“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。2019年9月19日,国际权威学术期刊《科学》杂志以“First Release”形式在线发布了该重要研
中国科大实现独立量子存储器间的远距离纠缠
中国科学技术大学潘建伟院士及其同事包小辉、张强等,将长寿命冷原子量子存储技术与量子频率转换技术相结合,采用现场光纤在相距直线距离12.5公里的独立量子存储节点间建立纠缠。相关研究成果以编辑推荐的形式发表于《物理评论快报》。量子存储节点分布示意图 中国科大供图量子网络的基本单元是远距离双节点纠缠。通过
微尺度国家实验室实现最大的超纠缠光子薛定谔猫态
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部通过实验成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态,纠缠量子比特数目最高达到十个,再次刷新了纠缠态制备的世界记录。此前的最大光子薛定谔猫态是六个光量子比特的纠缠态,也是这个研究部创造的。同时,该工作还演示了薛定谔猫态在
“钻石的缺陷”为量子计算机提供完美接口
钻石中的缺陷,也就是碳被氮或其他元素取代的原子缺陷,或能为量子计算提供近乎完美的接口。但是,这些被称为金刚石氮空位中心的缺陷是通过磁场控制的,这与现有的量子器件不兼容。日本研究人员开发了一种接口方法,以允许直接转换为量子器件的方式控制金刚石氮空位中心。该研究成果15日发表在《通讯·物理学》上。
叶子用量子力学原理增强光合作用
技日报北京10月27日电 (记者张梦然)美国《大众科学》26日在线发表的文章显示,一种喜阴植物通过自己蓝晕色叶子,利用量子力学原理使光合作用高效进行,从而适应了极度弱光的环境条件。 一直以来,光合作用被认为是地球拥有生命的标志性反应,植物在进行光合作用时可获取大量太阳光照,叶绿体将收集的阳光转
中科大潘建伟团队已实现50公里远程量子储存器纠缠
近日,Nature发表了中国科学技术大学潘建伟团队的最新重磅成果:两个量子存储器通过光纤跨越数十公里实现远程纠缠。 在这项最新研究中,潘建伟、包小辉及其同事利用一种名为腔增强的量子效应,来制备纠缠原子和光子,再将这些纠缠原子和光子转换为适合于电信传输的频率,最后在两个由 50 公里长光纤连接的
成对电子间自旋相关性首次获证
据最新一期《自然》杂志报道,瑞士巴塞尔大学团队首次通过实验证明,来自超导体的纠缠电子对的两个自旋之间存在负相关性,其被认为是进一步开展量子力学现象实验研究的重要一步,也是量子计算机的关键组件。 两个粒子之间的纠缠是量子物理中难以与日常经验相协调的现象之一。如果纠缠在一起,即使相隔很远,这两个粒
我国科学家实现可扩展多体纠缠态的制备和测控
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507944.shtm9月5日,记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、苑震生教授等与清华大学马雄峰副教授、复旦大学青年副研究员周游合作,使用光晶格中束缚的超冷原子,通过制备二维原子阵列、产生原子比特纠缠对
科学家实现冷原子的多节点量子存储网络
近日,中国科学技术大学教授潘建伟、包小辉等在量子网络研究方面取得重要进展,研究人员利用多光子干涉方法将分离的三个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。相关成果1月21日发表于国际学术期刊《自然—光子学》,该论文被审稿人称为“多节点量子网络的里程碑”。 与经典网络相
清华团队刷新量子接口纠缠数量世界纪录最新发现与创新
记者日前从清华大学获悉,该校交叉信息研究院段路明研究组在量子信息领域取得重要进展,首次实现25个量子接口之间的量子纠缠, 刷新了量子接口纠缠数量的世界纪录。该成果相关论文近日发表在《科学·进展》上。 量子接口用于实现量子信息在光子和存储粒子(通常为原子)之间的相互转化,是连接量子存储器或量
飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态被成功制备
近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展,首次在实验中借助超导量子电路,成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态,并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。该成果近期发表在《科学进展》。1935年,物理学家薛定谔为了阐述量子力学中
世界首个初级量子网络构建成功
(图片来源:物理学家组织网) 两个相距遥远的陌生人不约而同地想做同一件事,好像有一根无形的线绳牵着他们,这种神奇现象可谓“心灵感应”。物理学家正在利用量子力学中的类似现象“量子纠缠”打造量子互联网。据物理学家组织网4月12日(北京时间)报道,德国马克斯·普朗克量子光学研究所科学家实
Nature子刊:量子计算研究中实现随机混态的纠缠相变观测
随机量子态指的是在整个希尔伯特空间中均匀分布的量子态,由于希尔伯特空间的维数随着比特数指数增长,在实验上制备和观测多比特的随机量子态是较为困难。同时,随机态在黑洞物理等领域备受关注。有一些理论工作预测,将随机态划分为系统和环境两部分后,改变环境和系统的相对大小,系统内会出现纠缠相变。然而,这种纠
中国光量子比特纠缠数目逐次刷新世界纪录意义何在?
5光量子比特纠缠、6光量子比特纠缠、8光量子比特纠缠、10光量子比特纠缠,18光量子比特纠缠…… 在位于中国科技大学东区理化大楼中编号为“01003”的实验室内,密布着错综复杂的管线及各类光学和电子设备,中科大教授潘建伟和他的团队在这里不断攻关,刷新着光量子比特纠缠数目的世界纪录。日前,潘建伟
我国学者实现电泵浦片上集成高亮度纠缠量子光源
图 电泵浦偏振纠缠光子源封装示意图及TFLN光子芯片 在国家自然科学基金项目(批准号:T2125010, 62204238)等资助下,中国科学技术大学潘建伟教授、张强教授及其合作者,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦、片上集成的高亮度偏振纠缠源,向集成化量子信息处理
中国科大实现基于拉曼过程的光子混合纠缠态的量子存储
中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子信息领域取得重要进展:该实验室教授史保森领导的小组利用拉曼存储协议在国际上首次实现了光子偏振纠缠态以及由光子偏振和路径不同自由度组成的混合纠缠态的量子存储。该工作对未来实现高速、宽带量子通信具有重要意义。这项研究成果于3月
我国团队首次实现独立量子存储器间的远距离纠缠
记者7日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟及其同事包小辉、张强等,将长寿命冷原子量子存储技术与量子频率转换技术相结合,采用现场光纤在相距直线距离12.5公里的独立量子存储节点间建立纠缠。相关研究成果以编辑推荐的形式日前发表在《物理评论快报》上。 量子网络的基本单元是远距离双节点纠缠。通过采用量子存
发表于Nature:首次利用四维纠缠态实现量子密集编码
中国科学技术大学李传锋、柳必恒等首次利用四维纠缠态实现量子密集编码,达到2.09的信道容量,创造了当前国际最高水平。相关成果近日发表于《科学—进展》。 量子密集编码是最重要的量子保密通信过程之一。衡量密集编码的重要指标是信道容量,即A向B发送一个光子所能传输的比特数。在比特系统中,量子密集编码
量子信息和传统数据实现同一光纤传输
科技日报北京8月20日电(记者刘霞)德国莱布尼兹大学光子研究所所长迈克尔·库士领导的团队,首次让量子信息和传统数据“搭乘”同一光纤通道成功传输。这意味着在理论上,未来的量子互联网可使用现有基础设施。相关论文发表于《科学进展》杂志。目前,大多数关于构建量子互联网的研究都认为,需要为量子数据提供单独的基
量子信息和传统数据实现同一光纤传输
德国莱布尼兹大学光子研究所所长迈克尔·库士领导的团队,首次让量子信息和传统数据“搭乘”同一光纤通道成功传输。这意味着在理论上,未来的量子互联网可使用现有基础设施。相关论文发表于《科学进展》杂志。 图片来源:美国趣味科学网站 目前,大多数关于构建量子互联网的研究都认为,需要为量子数据提供单独的
PRL:宇宙弦理论或许能在实验室验证
自弦理论提出25年来,虽已成为“终极理论”中最热门的候选,但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道,英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型,用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为,然后通过在实验室检验量子位,以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9月2
宇宙弦理论或许能在实验室验证
自弦理论提出25年来,虽已成为“终极理论”中最热门的候选,但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道,英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型,用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为,然后通过在实验室检验量子位,以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9
精密测量院等在量子引擎实验探索方面获进展
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院束缚体系量子信息处理研究组与广州工业技术研究院等合作,基于超冷40Ca+离子实验平台,实验探索了纠缠作为一种量子资源对量子引擎的影响。实验结果显示,量子引擎在其工作物质处于纠缠状态时能够输出更多的有用功,表明纠缠可作为“燃料”使用。纠缠在信息处理过程中是特有的量
精密测量院等在量子引擎实验探索方面获进展
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院束缚体系量子信息处理研究组与广州工业技术研究院等合作,基于超冷40Ca+离子实验平台,实验探索了纠缠作为一种量子资源对量子引擎的影响。实验结果显示,量子引擎在其工作物质处于纠缠状态时能够输出更多的有用功,表明纠缠可作为“燃料”使用。纠缠在信息处理过程中是特有的量
科学家首次以手征特性制备薛定谔猫态
近日,浙江大学物理学系和量子信息交叉研究中心研究员王大伟和教授王浩华联合国内外多个相关团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示了利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。该成果于1月22日发表在《自然—物理》。 说起量子力学,总是绕不过那只著名的“薛定谔猫”。量子叠加和量子纠缠的发现
研究人员提出普适性混合量子系统
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519409.shtm安徽理工大学力学与光电物理学院教授陈华俊研究团队,提出一种以碳纳米管振子为通用量子接口的混合多模量子系统。通过对系统中声子耦合调制相位的有效调控,实现对群速度的量子操控,为实现芯片尺度