【科技前沿】

　　量子糾纏研究取得新進展

　　為(wei) 開展更大規模光晶格量子計算打下基礎

　　光明日報合肥9月6日電（記者常河 通訊員王敏）中國科學技術大學潘建偉(wei) 院士、苑震生教授等與(yu) 清華大學馬雄峰副教授、複旦大學周遊副研究員合作，使用光晶格中束縛的超冷原子，通過製備二維原子陣列、產(chan) 生原子比特糾纏對、連接糾纏對的分步擴展方式製備了多原子糾纏態，並通過顯微學技術調控和觀測了其糾纏性質，向製備和測控大規模中性原子糾纏態邁出重要一步。這項研究成果近日發表於(yu) 《物理評論快報》。

　　量子糾纏是量子計算的核心資源，量子計算的能力將隨糾纏比特數目的增長呈指數增長。因而，大規模糾纏態的製備、測量和相幹操控是該研究領域的核心問題。在實現量子比特的眾(zhong) 多物理體(ti) 係中，光晶格中的超冷原子比特具備良好的相幹性、可擴展性和高精度的量子操控性，成為(wei) 實現量子信息處理的理想物理體(ti) 係之一。

　　但是，由於(yu) 技術上對單原子比特操控能力仍然不足、光晶格相位漂移較大、缺乏多原子糾纏判定的有效方法，進一步連接糾纏對和測控多原子糾纏態遇到了瓶頸問題。

　　為(wei) 解決(jue) 上述問題，潘建偉(wei) 、苑震生團隊研發了一種新型的等臂交叉束幹涉、自旋依賴超晶格係統，並集成了自主研發的單格點分辨、寬波段消色差的量子氣體(ti) 顯微鏡和多套用於(yu) 光斑形狀編輯的數字微鏡，兼具多原子全局並行和局域單格點測控的能力，且實現了晶格相位長期穩定。

　　在此基礎上，該團隊取得了填充率為(wei) 99.2%的原子二維陣列的製備及原位觀測，選擇其中49對原子製備了糾纏貝爾態，平均保真度為(wei) 95.6%，壽命為(wei) 2.2秒。

　　研究人員使用糾纏門將相鄰糾纏對連接起來，製備了10原子一維糾纏鏈和8原子二維糾纏塊，首次突破了光晶格中原子糾纏對連接和多原子糾纏判定的瓶頸，為(wei) 開展更大規模的光晶格量子計算和模擬打下基礎。

　　《光明日報》（2023年09月07日 08版）