首次实现了确定性偏振、高纯度vnsc威尼斯城官网:、高全同性和高效率的单光子源,光学量子信息技术所需要的完美单光子源

单光子源是光学量子信息技术的核心资源。近期,中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟与陆朝阳、霍永恒等人领衔,和多位国内及德国、丹麦学者合作,在国际上首次提出一种新型理论方案,在窄带和宽带两种微腔上成功实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源,为光学量子计算机超越经典计算机奠定了重要的科学基础。国际权威学术期刊《自然·光子学》日前发表了该成果,评价其“解决了一个长期存在的挑战”。

本报合肥8月13日电单光子源是光学量子信息技术的核心资源。中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、霍永恒等和中山大学余思远小组、国家纳米科学中心戴庆小组及德国、丹麦学者合作,在国际上首次提出椭圆微腔耦合实现确定性偏振单光子的理论方案,并在窄带和宽带两种微腔上成功实验实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源,为光学量子计算特别是超越经典计算能力的量子霸权的实现奠定了坚实的科学基础。论文近日在国际权威学术期刊《自然光子学》上在线发表。审稿人评价该工作解决了一个长期存在的挑战。

记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟小组与其合作者,首次实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源,为光学量子计算,特别是超越经典计算能力的量子霸权的实现奠定了坚实的科学基础。研究成果以长文形式日前在国际权威学术期刊《自然·光子学》上在线发表。

光学量子信息技术所需要的完美单光子源,要同时满足确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率这4个几乎相互矛盾的严苛条件。从2000年以来,美国加州大学等相继在单光子源研究方向取得进展,但其品质还不能满足实用化需要。

一个完美的单光子源需要同时满足确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率等严苛条件。中国科大研究组从2013年起一直引领高性能单光子源的发展。然而,要实现完美的单光子源,还存在着两个悬而未决的难题:一是量子点会随机发射两种偏振的光子,二是共振激发需要消除背景激光。

单光子源是光学量子信息技术的核心资源。一个完美的单光子源需要同时满足确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率这四个几乎相互矛盾的严苛条件。然而,以目前技术制备的单光子品质差,无法在实用化量子技术中应用。要实现完美的单光子源,还存在着两个难题:一是量子点会随机发射两种偏振的光子;二是共振激发需要消除背景激光。这两个难题成为多年来难以逾越的障碍。

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