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理学院量子信息与量子光学创新团队在量子通道实验模拟方面取得重要成果

作者:孙哲   点击:39  发布时间:2017-09-11 09:28:20

近日,理学院物理系量子信息与量子光通讯实验室在量子通道实验模拟以及量子导引检测方面取得重要成果:Experimental simulation of a quantum channel without the rotating-wave approximation: testing quantum temporal steering, Optica 4, 1065-1072 (2017)。第一作者单位和通讯作者单位均为本校。该工作主要由理学院量子信息与量子光学创新团队孙哲副教授和杨垂平教授指导研究生熊少杰、张钰完成。这是该实验室新筹建以来发表的第一项实验成果,也是我校在该重要杂志发表的第一篇论文。【注:Optica美国光学学会(OSA)顶级刊物,年均刊发论文数量小于200篇,目前为SCI一区期刊,影响因子7.727】。

量子通道实验模拟一直是量子信息与量子计算研究领域的前沿问题。近年来,国内外众多实验室利用线性光学系统、冷原子系统、核磁共振系统等多种物理系统进行量子态演化的实验模拟。利用真实的物理系统构建等效的物理演化规律,可展现某些经典计算机难以精确描述的演化过程,可构建某些理论上的预言,因而量子通道模拟对于研究环境耦合下的物理系统的演化有非常重要的意义。

此前绝大多数利用线性光学系统实现的量子通道模拟,都基于旋转波近似以及弱耦合近似,所得结果具有较大局限性。而该项工作则利用线性光学系统实现了一类非旋转波近似下的量子通道模拟,且在强耦合条件仍然适用,这在国际上尚属首次。他们利用该通道,完成了当前量子信息学热门问题——时间量子导引的实验探测,这也是目前国际上最新的两项相关实验研究之一。他们的实验系统更加精确的模拟了量子演化过程,揭示了反旋波作用项对于时间量子导引的重要影响,这在其他类型的量子通道中是无法体现的。他们所设计的实验通道将激发更多的有关开放系统量子特性的相关研究,该成果获得同行评审专家的高度评价。该研究工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发项目、浙江省自然科学基金重点项目、杭州市属高校创新团队建设经费,杭州师范大学高层次人才科研启动经费以及杭州师范大学优秀中青年支持计划等项目的共同资助。

量子信息与量子光通讯实验室介绍:

该实验室由理学院物理系量子信息与量子光学创新团队于2015年开始筹建,2016年初实验室一期建成,2016年7月实验室正式开始运行。目前围绕三个研究方向开展研究,包括:量子模拟量子测量、光子轨道角动量相关研究以及量子随机行走相关研究。

文章链接:https://www.osapublishing.org/DirectPDFAccess/8AEE95BE-F591-78F1-8F7A9D9F07556F24_371263/optica-4-9-1065.pdf?da=1&id=371263&seq=0&mobile=no