中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室教授潘建伟与同事陈宇翱、陆朝阳等在国际上首次成功制备八光子薛定谔猫态,刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。该研究成果2月12日发表在《自然·光子学》上。
该研究成果的论文预印本2011年5月底在arxiv.org网站公开后,引起国际学术界广泛关注。欧洲物理学会、美国麻省理工学院等机构给予高度评价,称其为“量子光学领域的一个重大进展”“该技术在量子计算、精密测量和量子纠错中有特别的用途”。
发展实用化的量子计算必然依赖于对多个量子态的相干操纵。一个形象的比喻是,一个多粒子纠缠的实验平台如同驾驭量子计算的航空母舰,基于这个载体才有可能施展拳脚,研究各种量子计算的方案。多粒子薛定谔猫态的实验制备集中体现了量子操纵的核心技术,是当今国际科研竞争中的一个焦点领域。
在中科院、科技部和国家自然科学基金委的支持下,从2002年在中国科大建立实验室开始,潘建伟小组就一直牢牢盯住这个战略性的重要课题,分别于2004、2007年在国际上首次成功实现对五光子、六光子纠缠的操纵,相关论文发表在《自然》和其子刊《自然·物理学》上,一直处于国际领先位置。此后,潘建伟团队通过4年多的潜心研究,对多光子操纵技术进行进一步革新,制备了世界上亮度和纯度最佳的脉冲纠缠光子源。在此基础上,通过优化每个细节,发展低噪声八光子干涉仪,于2011年年初首次在国际上实现了八光子薛定谔猫态。