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我國量子計算研究獲重要進展:科學(xué)家領(lǐng)銜實現(xiàn)高性能單光子源

作者: 時間:2019-08-16 來源:新華社新聞 收藏

是光學(xué)量子的核心資源。近期,中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉與陸朝陽、霍永恒等人領(lǐng)銜,和多位國內(nèi)及德國、丹麥學(xué)者合作,在國際上首次提出一種新型理論方案,在窄帶和寬帶兩種微腔上成功實現(xiàn)了確定性偏振、高純度、高全同性和高效率的,為光學(xué)機超越經(jīng)典計算機奠定了重要的科學(xué)基礎(chǔ)。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》日前發(fā)表了該成果,評價其“解決了一個長期存在的挑戰(zhàn)”。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201908/403803.htm

光學(xué)量子所需要的完美,要同時滿足確定性偏振、高純度、高全同性和高效率這4個幾乎相互矛盾的嚴苛條件。從2000年以來,美國加州大學(xué)等相繼在單光子源研究方向取得進展,但其品質(zhì)還不能滿足實用化需要。

2013年以來,我國潘建偉、陸朝陽等人在國際上首創(chuàng)了量子點脈沖共振激發(fā)技術(shù),開始引領(lǐng)高性能單光子源的發(fā)展。但要實現(xiàn)完美的單光子源,還有兩個重大技術(shù)難題需要逾越:一是量子點會隨機發(fā)射兩種偏振的光子,二是共振激發(fā)需要消除背景激光。

近期,中科大潘建偉團隊在國際上首次提出了橢圓微腔耦合實現(xiàn)確定性偏振單光子的理論方案。他們與中山大學(xué)余思遠研究組、國家納米科學(xué)中心戴慶研究組、德國維爾茨堡大學(xué)霍夫林研究組以及丹麥科技大學(xué)格里格森研究組合作,在實驗上發(fā)展出垂直偏振無損消光技術(shù),解決了上述兩大難題。在此基礎(chǔ)上,他們分別在窄帶微柱和寬帶靶眼微腔中,實驗制備出同時滿足確定性偏振、高純度、高全同性和高效率的單光子源,再次刷新了單光子源綜合性能的國際紀錄,為實現(xiàn)超越傳統(tǒng)經(jīng)典計算機的“量子霸權(quán)”科學(xué)目標邁出重要一步。

據(jù)介紹,這項成果標志著我國在可擴展光學(xué)量子研究方面繼續(xù)保持國際領(lǐng)跑?!蹲匀弧す庾訉W(xué)》審稿人評價稱,這項成果“解決了一個長期存在的挑戰(zhàn)”“是巨大的一步”。



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