实验成功实现8光子纠缠态

多粒子纠缠态的实现是量子网络和量子计算研究的一个关键。迄今为止,科学家已经能够操控14个被捕获的离子。然而在量子信息科学领域,光子相对于其它系统具有不可比拟的优势。特别是,光子更容易传输量子比特,     

开放系统量子计算理论及新型量子计算原理

量子计算被认为是一种对未来产生颠覆性影响的新型计算模式.量子计算的高效来自于两个关键的量子力学现象:量子态的叠加和纠缠.在非理想的(不封闭的)量子环境下,叠加和纠缠会因外界信息的干扰而在短时间内遭到破坏.近年来国际上研制真正实用的量子计算机的努力,很大程度上就是寻找合适的量子比特载体和量子纠缠技术以解决此困难.由于在工...     

探索未知开创未来

1.中国科大完成最远距离自由空间量子通信实验 中国科技大学、合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授和同事杨涛、彭承志等人,通过"自由空间纠缠光子的分发"在国际上首次证明,纠缠光子在穿透等效于整个大气层厚度的地面大气后,其纠缠特性仍能保持,并可应用于高效、安全的量子通信.这一研究成果为实现全球化的量子通信奠定了实验基础.     

五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态

由中国科技大学合肥微尺度国家实验室 (筹 )量子物理和量子信息部与奥地利合作者完成的“五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态”研究成果以Letter的方式发表在2 0 0 4年 7月 1日出版的Nature杂志上 ,并被欧洲物理学会和美国物理协会专题报道。本文介绍了该成果的研究背景、意义和内容     

量子博弈中的理性选择及其哲学意义

论文从量子博弈的视角出发对理性选择理论进行探究,认为量子博弈中理性选择的基础是量子纠缠;量子纠缠度是量子博弈中理性选择的基本依据;量子博弈中理性选择的方法是制备量子纠缠的方法与克服量子消相干的方法的结合。在此基础上,对量子博弈中理性选择的认识对象、过程及其内容进行哲学反思,认为在量子博弈中的理性选择理论中,由于量子纠缠的存在使得完全理性是可以实现的;通过量子纠缠关联可以克服个体理性与集体理性的冲突;可以引入逻辑定量的分析方法,以此作为哲学深层次上的"理性"度量。     

高性能单光子探测技术研究进展

"高性能单光子探测技术"项目针对光量子信息和量子调控,特别是广域量子通信网络对高性能单光子探测器(SPD)的需求,开展超导纳米线单光子探测器(SNSPD)、超导相变边缘单光子探测器(TES)、InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)以及上转换单光子探测器(UCD)研究。项目于2017年7月立项,项目执行期为5年,共包括4个课题。项目各课题研究工作正在按照计划有序推进,已顺利完成中期既定的任务和目标。SNSPD器件和APD及UCD等单光子探测器件性能已取得部分突破;特别是高效率SNSPD和小型化InGaAs/InP APD方面成果已经达到了国际领先水平。通过和专项其他项目承担单位合作,在应用演示方面取得了量子通信、光量子模拟、量子随机数和贝尔不等式验证等多项重大应用成果。部分器件指标及应用演示成果提前达到了项目结题考核指标。     

量子时空与量子引力的研究

简要介绍了量子时空、圈量子引力,及它们与超弦中M-理论的接触、汇合上的国内外最新研究成果与动向.特别是公布了圈量子引力的时空量子化研究上,在空间体积与曲面面积的离散本征值谱,以及黑洞的熵的计算上取得的突破性创新成果.同时,对量子信息中的信息最小量子单位qubit的来源以及纠缠态的非定域性,用量子时空中激发出的曲面面积量子"1/2"给出的空间叠加态的自旋(零时)关联做出了新解释.     

斩获诺奖的量子纠缠到底是何方神圣？

<正>爱因斯坦曾经说过,上帝不会掷骰子,万事万物都具有确定性。由于觉得过于不可思议,他形容量子纠缠为“幽灵般的超距作用”。而这次三位科学家的发现,推翻了他的部分理念。近期最大的新闻,莫过于瑞典皇家科学院将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽和奥地利科学家安东·塞林格,以此表彰他们为纠缠光子实验、证明违反贝尔不等式和开创性的量子信息科学所作出的贡献。     

量子纠缠及其哲学意义

20世纪90年代以来,兴起了量子信息论,量子纠缠从理论走向实践.量子纠缠是量子信息与量子隐形传态的关键.量子纠缠是一个特殊的超空间、非定域的量子关联.它涉及非定域性、内部时空、个体性、纠缠资源、相互作用、对称性、同一性等一系列重大的哲学问题,拓展出新的哲学意义.     

比宇宙寿命更长的光子

光子又称光量子,是光和其他电磁辐射的量子单位。一般认为光子是没有质量的,然而在一些理论中允许光子拥有非常小的静止质量,但这样做就会产生一个后果,那就是光子会最终衰变成一种质量更轻的粒子。如果这种衰变是确实可能的,那么光子就有了寿命。这一寿命值有多长?德国一位物理学家近日试图回答这一问题。经过计算,他认为光子的寿命的下限,在其自身的参考系中大约是3年。换算到我们的参考系,那么就是10的18次方年(1后面18个0,即100亿亿年)。有关此项研究的论文已经发表于近期出版的《物理评     

电磁场和薛定谔波的本体论特征

粒子和波是物质的两种基本存在形态,而基本本体则定义为不可再分的物质实体。按传统观点,"机械以太","连续物质场","光子"均是不同时期赋予电磁场的基本本体;德布罗意—薛定谔波的基本本体一说是"物质波",一说是"粒子"。本体的断裂给本体论带来了深层认识危机,本体有被消解的危险。结构实在论为本体论做了辩护。相互作用实在论认为,如果把机械以太、连续物质场、光子、场量子、物质波(曲率波)等均看作是人与未经观察的"自在实体——电磁场及电子"等互动的产物,则它们都不是基本本体而只是基本现象实体,本体的断裂性即可得到消除。     

人工微结构中的量子、类量子效应及功能集成光子芯片研究进展

本文基于国家重点研发计划"量子调控与量子信息"重点专项"人工微结构中的量子、类量子效应及功能集成光子芯片"项目的研究成果,介绍了项目在光子态的产生及其多维度调控、人工微结构中新奇量子和类量子效应研究、全固态光量子信息处理单元器件以及功能集成的有源光量子芯片等方面取得的最新研究进展,并展示了其相关的应用前景。     

论惠勒延迟选择实验中的因果性

本文指出,惠勒延迟选择实验并没有推翻量子力学中的因果关系,它只是推翻了光子自通过第一个分光镜以后,就必须选择一条路径的假设。这是由于分光镜无法对光子所走的路径进行区分,所以当光子通过分光镜时,分光镜的量子态会和光子的叠加态整体形成直积态（分光镜是个幺正算符）。单个光子在通过第一个分光镜后,光子会处于“走上路”和“走右路”的本征态之叠加态中;分光镜并没有对光子进行“测量”,从而导致光子的波函数“塌缩”,使光子要在“走上路”或“走右路”两者中二选一（分光镜并不会导致光子的波函数退相干）。因此,不论后来实验者是否在终点放置第二个分光镜,光子的波函数都是处于两条路径的叠加态,所以,后来的观测操作不会反过来影响过去光子的行为。     

科学实验推进了客观实在论——关于"薛定谔猫佯谬"的哲学研究

“薛定译猫佯谬”表面看似一个量子力学哲学问题，实际上涉及到科学哲学研究中一些基本哲学问题之争，如主观论与客观论之争、实在论与反实在论之争。近年来，“薛定谔猫佯谬”的实验研究新进展，使得死活叠加的薛定谔猫纠缠态及其退相干效应，不再是可争论的而是可观察的物理世界的行为，从而推进了长期围绕量子理论在不同哲学流派中展开的哲学基本问题之争的研究。     

我国玻色取样实验逼近“量子霸权”

正研制量子计算机是当前国际前沿科技的重大挑战,近期中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟等人与德国、荷兰的科学家合作,在国际上首次实现了20光子输入60×60模式(60个输入口,60层的线路深度,包括396个分束器和108个反射镜)干涉线路的玻色取样量子计算,在四大关键指标上均大幅刷新国际纪录,逼近实现量子计算研究的重要目标"量子霸权"。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前以"编辑推荐"的形式发表了该成果。     

陆朝阳做跳起来才够得着的科研

不久前,我国量子计算原型机"九章"问世.在国际学术界,这被认为是量子计算里程碑式的成就. 中国科技大学教授陆朝阳就是"九章"量子计算原型机研制团队的成员.留着简单平头、脸庞有点瘦削、戴着眼镜的陆朝阳走在校园里,有时会被人误以为是研究生.实际上,38岁的他,已经是国际量子科学领域走在最前沿的年轻人之一.     

窥探宇宙冷斑之谜

正如想一窥宇宙中最古老的光,只需要调节老式电视机,让它偏离频道就行:屏幕上那些跳动闪烁的小雪花,就是被宇宙光子无休止地轰击的结果,这些光子诞生于大概138亿年前。它们在空间中向着四面八方均匀运动。这些平均温度为2.7开的光子构成了弥漫在整个宇宙中的辐射,被称为宇宙微波背景辐射(CMB)。这些光子的年代久远,因此CMB二维图人们被称为宇宙的"婴儿照",它为我们开启了     

量子退相干解释的再思考

量子测量退相干解释,在解决量子测量难题上正在取得进展。但量子测量退相干解释的具体模型,被测系统与宏观仪器所形成的纠缠态,在退相干解释理论体系中逻辑上并不自恰,退相干解释的应用模型仍存在重新建立的必要。     

量子纠缠现象的历史性哲学启示——兼及因果描述的理论模型性质

量子纠缠现象对传统哲学观念的更深层次搅动,不仅涉及定域性与非定域性甚至因果性等基本概念的理解,而且深化了我们对概念规定本身性质的认识;不仅揭示了本体论思维方式的性质,而且揭示了本体论描述方式的意义和局限。量子纠缠的哲学意蕴是划时代的,它意味着本体论是整体性把握对象性关系的理论模型。其最终目的不是抽象普遍性终极追寻,而是为具体事物的认识提供不断合理化的整体观照。量子纠缠所涉因果性问题与因果描述模型密切相关。量子纠缠所表明的非定域性并不是量子领域本身的特性奇异,而是源于哲学理论的传统定位。     

光通信波段多频道量子通道的实验研究

安全和高速的信息传递与处理是现代生活的重要基石。量子计算机的出现将使得该基石面临新的机遇与挑战,其将提供全新的信息处理技术,又将彻底瓦解目前使用的信息安全系统,比如加密电邮和电子银行等。量子因特网使用量子通道中传递的光量子信息将量子计算机等节点连接起来,可以帮助我们最大限度地发挥量子计算机的优势,同时保障我们不受到其对信息安全的冲击。实现量子信息高保真、长距离、大容量传递是现阶段量子因特网的核心任务,主要是通过量子纠缠分发后的量子隐形传态这一技术路线来实现,相关工作统称为量子通道研究。现阶段,在纠缠分发之后进行量子隐形传态的实验研究,仅在城域光纤网络中得到了实现,但距离限制在数10 km内,且保真度和容量均无法达到量子密钥分发等量子信息应用的技术需求。可见,现有的量子通道研究在距离、保真度和容量等方面都还有很长的路要走,构建高性能量子通道实验研究平台是发展量子因特网的必经之路。我们拟搭建的高性能量子通道平台包括:光通信波段多频道宽带原子频梳研究系统、光纤网络中频分复用量子隐形传态实验研究系统、光通信波段量子通道基础链路模型等3个子系统,它们之间既相互独立又可有机连接成一个整体。