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首个三光子颜色纠缠W态问世
作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。/ 更多简介 +
中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。
中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。
上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。
新研究的独特之处在于,它利用光子的颜色(能量),创造了一种能量纠缠的W态。图片来源:物理学家组织网
据物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次让3个光子的颜色相互纠缠,构建出一种名为W态的量子力学状态。在这种状态下,即使3个光子中一个光子“走丢了”,有些纠缠态仍会保存下来,因此有望应用于量子通信领域。而且,研究人员称,这种纠缠态也使新奇的量子应用和基础物理测试成为可能。
为了创造出这种状态,伊利诺伊大学香槟分校的研究人员将激光照射进玻璃纤维内。通过一个名为“自发四波”混合的过程——4个激光光子与光纤相互作用,然后湮灭——产生两对不同颜色的光子(例如,两对红色和绿色光子)。这4个光子被用来构造3光子W态。其中一个为绿色,剩下3个构建出这种3光子W态——由两个红色光子和一个绿色光子的所有可能迭代组成。
这项工作的独特之处在于,研究人员使用光子的颜色(能量)作为纠缠自由度,而之前的研究使用光子的偏振。由于光子的能量不会轻易变化,这就降低了能量纠缠W态在长距离传播时产生误差的可能性。通过测量双光子子系统的信息,研究人员首次验证了这种状态。研究发表于《物理评论快报》杂志。
研究人员方斌(音译)指出:“科学家们以前曾创造过偏振纠缠的W态,但最新研究是在光纤中产生的第一个离散的能量纠缠W态和第一个3光子纠缠态。与其他类型的3粒子纠缠相比,W态对于量子通信很有用,因为如果一个光子丢失了,另外两个光子会保留一些纠缠,这意味着通信可以继续。”
研究负责人、维吉尼亚·洛伦茨说:“这项研究的另一个新方面是,我们提出了一种直接证明W状态存在的方法。”
新研究的独特之处在于,它利用光子的颜色(能量),创造了一种能量纠缠的W态。图片来源:物理学家组织网
据物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次让3个光子的颜色相互纠缠,构建出一种名为W态的量子力学状态。在这种状态下,即使3个光子中一个光子“走丢了”,有些纠缠态仍会保存下来,因此有望应用于量子通信领域。而且,研究人员称,这种纠缠态也使新奇的量子应用和基础物理测试成为可能。
为了创造出这种状态,伊利诺伊大学香槟分校的研究人员将激光照射进玻璃纤维内。通过一个名为“自发四波”混合的过程——4个激光光子与光纤相互作用,然后湮灭——产生两对不同颜色的光子(例如,两对红色和绿色光子)。这4个光子被用来构造3光子W态。其中一个为绿色,剩下3个构建出这种3光子W态——由两个红色光子和一个绿色光子的所有可能迭代组成。
这项工作的独特之处在于,研究人员使用光子的颜色(能量)作为纠缠自由度,而之前的研究使用光子的偏振。由于光子的能量不会轻易变化,这就降低了能量纠缠W态在长距离传播时产生误差的可能性。通过测量双光子子系统的信息,研究人员首次验证了这种状态。研究发表于《物理评论快报》杂志。
研究人员方斌(音译)指出:“科学家们以前曾创造过偏振纠缠的W态,但最新研究是在光纤中产生的第一个离散的能量纠缠W态和第一个3光子纠缠态。与其他类型的3粒子纠缠相比,W态对于量子通信很有用,因为如果一个光子丢失了,另外两个光子会保留一些纠缠,这意味着通信可以继续。”
研究负责人、维吉尼亚·洛伦茨说:“这项研究的另一个新方面是,我们提出了一种直接证明W状态存在的方法。”
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