《多光子糾纏操縱研究》是依託中國科學技術大學，由劉乃樂擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多光子糾纏操縱研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉乃樂
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
作為量子信息至關重要的一種資源，量子糾纏的研究非常重要，多個糾纏量子比特的製備與操控一直都是國際上競爭非常激烈的研究領域。迄今為止，最多的糾纏量子比特是囚禁離子系統中的14個，而對於線性光學系統而言，目前的世界紀錄是8光子糾纏。本項目將圍繞糾纏更多光子和在光子多個不同自由度之間構建超糾纏這兩個方面展開系統性研究，努力打破現有紀錄。我們將製備高亮度、高對比度的新一代糾纏光源，實現10個獨立光子的糾纏；另外，將引入光子的軌道角動量自由度，完成對於單光子極化、路徑、軌道角動量3個自由度的同時操控，實現12-18比特超糾纏；並更進一步探索新型糾纏技術在眾多量子信息處理任務中的套用。開展多光子糾纏操縱的研究，具有很強的基礎性和前瞻性，進一步高效地製備和操控更多的光子比特，將會大大增強線性光學的可擴展性，有望為構築下一代可升級的量子信息技術奠定堅實的基礎。
結題摘要
本項目圍繞多光子糾纏操縱，開展系統研究，完成了各項既定目標，取得一批國際領先的科研成果：首次實現多自由度量子隱形傳態，被英國物理學會旗下的《物理世界》選為2015國際物理學年度突破，這是歷史上在中國本土完成的科學成果首次入選《物理世界》評選的國際物理學年度突破；首次實現十光子糾纏，刷新了光子糾纏態製備的世界紀錄；通過調控光子極化、路徑和軌道角動量，首次實現可獨立調控的十八比特量子糾纏，創造了所有系統新的量子糾纏紀錄；首次實現可擴展量子中繼器的光學演示；首次實現高容錯嵌套薛丁格貓態；首次實現機器學習量子算法的演示驗證；首次實現基於經典指令的量子云計算演示等。共發表SCI論文16篇，項目負責人以通訊作者身份發表Nature Photonics 1篇，Physical Review Letters 2篇，Physical Review A 3篇；以共同指導者身份發表Nature 1篇，Nature Photonics 1篇，Physical Review Letters 5篇，Optica 1篇，Physical Review A 2篇。
