导读:我国科研团队成功实现全球首例基于光量子芯片的 “连续变量” 量子纠缠簇态,填补关键技术空白,为量子计算等领域应用奠定基础。
2/24/2025,光纤在线讯,我国量子科技研究迎来重大喜讯。世界顶尖科学杂志《自然》发布的一项重要研究成果显示,我国科研团队成功实现全球首例基于光量子芯片的 “连续变量” 量子纠缠簇态,这在国际上尚属首次,为光量子芯片的发展带来了里程碑式的突破。
集成光量子芯片是能够在微纳尺度上编码、处理、传输和存储光量子信息的先进平台。然而,如何在光量子芯片上实现大规模量子纠缠,一直是国际量子研究的难题。量子纠缠簇态作为多比特量子纠缠态,是量子信息科学的核心资源,其确定性、大规模制备面临着巨大的实验困难,连续变量簇态的光量子芯片制备和验证技术此前在国际上更是一片空白。
以北大教授王剑威、龚旗煌以及山西大学教授苏晓龙为首的研究团队,经过多年不懈努力,成功攻克核心技术瓶颈。团队创新性地发展了连续变量光量子芯片调控、多色相干泵浦和探测技术,实现了可重构的量子纠缠簇态制备,并完成实验验证。王剑威教授介绍,传统的离散变量编码方法在支持多量子比特时成功率下降明显,团队利用光场的连续变量编码方式,成功破解了量子比特与纠缠的概率难题,首次实现了量子纠缠簇态的 “确定性” 产生。
《自然》杂志审稿人高度评价这项工作,称其首次在光量子芯片上实现多比特的连续变量量子纠缠,是可扩展光量子信息处理的重要里程碑。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,为光量子芯片的大规模拓展及其在量子计算、量子网络、量子模拟等领域的应用奠定了重要基础。
此次突破意义深远,不仅提升了我国在量子科技领域的国际竞争力,更为人工智能、深度学习等技术的发展提供了有力支撑。量子计算机的高性能有望改变传统计算格局,在医疗、金融、通信等诸多领域掀起变革浪潮。
不过,量子技术快速发展的同时也伴随着潜在风险与挑战。科研人员在追求技术革新的过程中,需要关注量子信息安全、伦理道德等问题。通过合理监管与政策引导,保障行业健康发展,才能让这一前沿科技更好地造福人类。
此次中国在 “连续变量” 集成光量子芯片领域的突破,在全球量子科技发展进程中留下浓墨重彩的一笔,为众多应用场景的实现带来了新希望,各界也期待科研团队未来能取得更多创新成果,推动各领域不断进步。
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