斗牛游戏-我国在国际上首次实现高性能单光子源

本文摘要:记者从中国科学技术大学了解到,潘建伟集团及其合作者首次构建了确定性偏振、高纯度、低各向同性、高效率的单光子源,为光学量子计算,特别是打破经典计算能力的量子霸权的构建奠定了坚实的科学基础。

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记者从中国科学技术大学了解到,潘建伟集团及其合作者首次构建了确定性偏振、高纯度、低各向同性、高效率的单光子源,为光学量子计算,特别是打破经典计算能力的量子霸权的构建奠定了坚实的科学基础。研究结果以长文形式在线发表在国际权威学术期刊《大自然光子学》上。

单光子源是光量子信息技术的核心资源。一个极端的单光子源必须满足四个完全相反的苛刻条件:确定性偏振、高纯度、低各向同性和高效率。然而,目前技术产生的单光子质量较差,不能应用于实际的量子技术。要构建最终的单光子源,还有两个问题:一是量子点不会随机剥离两种偏振的光子;第二,共振唤醒必须避开背景激光。

这两个问题多年来成为不可逾越的障碍。解决这两个关键问题需要理论和实验上的实时创造性。理论上,中国科学技术大学课题组明确提出了利用椭圆微腔超越对称性的方案,从而将腔模分裂为两个非晶格横偏振模,从而选择性增强单偏振的单光子。

实验上,研究小组开发了横向偏振消光技术,同时解决了上述两个问题,超过了“一举两得”的效果。在此基础上,研究团队在窄带微柱和宽带靶眼微腔中制作了确定性偏振、高纯度、低各向同性、高效率的单光子源,再一次创造了单光子源综合性能的国际纪录,朝着构建量子霸权目标迈出了最重要的一步。这一成就标志着中国在世界范围内拓展光量子信息技术的优势得到了进一步和持续的拓展。

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评论者评论说,这项工作“解决了一个长期的挑战……是一个巨大的进步”,并将“大力推进研究”。

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