中國科學家首次實現十光子糾纏

中國科學技術大學潘建偉及其同事陸朝陽、陳宇翱等組成的研究小組在國際上首次成功實現十光子糾纏，打破了之前由該研究組保持多年的八光子紀錄，再次刷新了光子糾纏態製備的世界紀錄。這一成果以「編輯推薦」的形式發表於國際權威學術期刊《物理評論快報》，並被美國物理學會《物理》網站和《自然》雜誌研究亮點欄目報道。

多粒子糾纏操縱作為量子信息處理基本能力的核心指標，一直是國際角逐的焦點。能操縱的糾纏光子數目的增加，往往伴隨著指數級增強的量子信息處理能力，伴隨著量子力學和愛因斯坦的定域實在論之間愈加尖銳的矛盾，同時也伴隨著其實驗實現難度的不斷挑戰。瞄準這一戰略性目標，潘建偉及其同事首次實現並一直保持著多光子糾纏態的世界記錄，並系統性地應用於量子通信、量子計算等多個研究方向，成為國際上多光子糾纏領域的開創者和引領者。

2012年，潘建偉小組首次實現了八光子糾纏，並成功將該技術應用於拓撲量子糾錯和百公里量子隱形傳態實驗，相關成果入選《自然》雜誌年度十大科技亮點。之後，對十光子糾纏的操縱就自然地成為量子信息領域的下一個重大目標。通過多年的探索，潘建偉小組製備了收集效率、保真度和光子全同性這三個製備國際綜合最優的脈衝糾纏光子源，並在此基礎上實現了十光子純糾纏和可提純糾纏態的實驗製備和嚴格驗證。這一成果將可應用於大尺度量子信息技術，表明我國在國際上繼續引領多光子糾纏和干涉度量的研究。

論文鏈接：

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.210502

美國物理學會Physics網站推介：

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.117.210502

《自然》雜誌「研究亮點」：

http://www.nature.com/nature/journal/v540/n7631/full/540011b.html

（微尺度物質科學國家實驗室、量子信息與量子科技前沿創新中心、科研部）