中国科大成功实现八光子薛定谔猫态

    本报讯（记者王磊）据外媒报道，中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士与同事陈宇翱、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。该项研究成果发表在2月12日出版的《自然·光子学》上。

    记者了解到，该研究成果的论文预印本于2011年5月底在网站arXiv.org公开后，引起学术界的广泛关注。随后，欧洲物理学会、美国麻省理工学院技术评论、美国物理学家组织等欧美多家知名科技媒体报道了这一工作，称“潘建伟小组打破了自己保持的六光子纪录，首次实验纠缠了八个光子”、“该技术在量子计算、精密测量和量子纠错中有特别的用途”。这个实验工作也受到审稿人的高度评价，被赞誉为“量子光学领域的一个重大进展”。

    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，倚附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，因此，这一直是国际上一个竞争非常激烈的领域。

    在中科院、科技部和国家自然科学基金委的长期支持下，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，一直处于国际领头羊位置。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了进一步革新，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。

    据悉，此后国际上亦有其他小组宣布在实验上观测到八光子纠缠态，但潘建伟小组在亮度、纯度等关键指标上均保持着国际最优水平，这表明我国继续领先于美国、德国和奥地利等发达国家，在国际上牢牢地占据多光子纠缠研究领域的制高点。