中國科學(xué)家領(lǐng)銜實(shí)現(xiàn)高性能單光子源
編輯: 王瑞穎 | 時(shí)間: 2019-08-14 10:14:15 | 來源: 人民日?qǐng)?bào)海外版 |
單光子源是光學(xué)量子信息技術(shù)的核心資源。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽、霍永恒等和中山大學(xué)余思遠(yuǎn)小組、國家納米科學(xué)中心戴慶小組及德國、丹麥學(xué)者合作,在國際上首次提出橢圓微腔耦合實(shí)現(xiàn)確定性偏振單光子的理論方案,并在窄帶和寬帶兩種微腔上成功實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了確定性偏振、高純度、高全同性和高效率的單光子源,為光學(xué)量子計(jì)算特別是超越經(jīng)典計(jì)算能力的“量子霸權(quán)”的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。論文近日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》上在線發(fā)表。審稿人評(píng)價(jià)該工作“解決了一個(gè)長(zhǎng)期存在的挑戰(zhàn)”。
一個(gè)完美的單光子源需要同時(shí)滿足確定性偏振、高純度、高全同性和高效率等嚴(yán)苛條件。中國科大研究組從2013年起一直引領(lǐng)高性能單光子源的發(fā)展。然而,要實(shí)現(xiàn)完美的單光子源,還存在著兩個(gè)懸而未決的難題:一是量子點(diǎn)會(huì)隨機(jī)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。
解決上述兩個(gè)關(guān)鍵問題需要理論和實(shí)驗(yàn)的同步創(chuàng)新。在理論上,中國科大研究組提出采用橢圓微腔打破對(duì)稱性的方案,使腔模劈裂成兩個(gè)非簡(jiǎn)并的垂直偏振的模式,從而選擇性地增強(qiáng)單一偏振的單光子。在實(shí)驗(yàn)上,研究組發(fā)展了垂直偏振無損消光技術(shù),從而同時(shí)解決了上述的兩個(gè)難題。在此基礎(chǔ)上,研究組分別在窄帶微柱和寬帶靶眼微腔中,實(shí)驗(yàn)制備同時(shí)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(jì)錄,為“量子霸權(quán)”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)邁進(jìn)了重要一步。這項(xiàng)成果標(biāo)志著我國在可擴(kuò)展光學(xué)量子信息技術(shù)方面在國際上進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)跑的優(yōu)勢(shì)。(記者徐靖)
相關(guān)新聞
- 2019-03-13IBM提出量子計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)“量子體積”
- 2019-08-13強(qiáng)國圖志——科技是國之利器
- 2019-06-17揭秘這些“藏”在實(shí)驗(yàn)室里的“杭州雙創(chuàng)”
- 2019-08-13兩岸青年科技工作者在京研討科技創(chuàng)新與合作
新聞推薦
- 習(xí)近平出席金磚國家領(lǐng)導(dǎo)人第十六次會(huì)晤并發(fā)表重要講話2024-10-24
- 時(shí)政新聞眼丨習(xí)近平第12次出席金磚會(huì)晤,為“大金磚合作”指明方向2024-10-24
- 交流互鑒 命運(yùn)與共!金磚國家喀山媒體對(duì)話會(huì)舉行2024-10-24
- 日月譚天丨棒打“黑熊”令人拍手稱快!“‘臺(tái)獨(dú)’是絕路”已越來越清晰2024-10-24
- 大灣區(qū)全球招商大會(huì)11月8日在廣州舉辦2024-10-24
- 首屆海峽兩岸中華文化峰會(huì)在京開幕2024-10-24