• 我的订阅
  • 科技

中国科大在中红外波段量子纠缠的制备与表征方面取得重要进展

类别:科技 发布时间:2024-03-12 11:04:00 来源:极目新闻

中国科学技术大学郭光灿院士团队在中红外波段量子纠缠的制备与表征研究中取得重要研究进展,该团队史保森教授、周志远副教授及其合作者首次制备了3微米中红外波段时间-能量纠缠光子对并演示了双光子Hong-Ou-Mandel干涉。该成果以“Quantumentanglementandinterferenceat3μm”为题于3月6日在线发表在国际知名学术期刊《ScienceAdvances》上。

光量子信息技术的发展离不开量子光场的产生、调控与探测。尽管近红外波段(0.7um∽2.5um)相关技术的发展已相对成熟,但鲜有其它波段非经典光子对/单光子制备、调控和探测的工作报道。近年来,科研工作者开始逐步探索量子信息在中红外光谱领域应用的理论和实验研究,发现中红外非经典光子源与传统通信、成像和传感技术相结合,可以产生新的通信技术和探测、感知手段,这是因为:1.中红外波段覆盖了几乎所有物质分子的振动光谱,具有分子的“指纹”特征,可用于物质成分鉴定和分析;2.中红外波段包涵多个重要的大气通信传输窗口,适合远距离自由空间光通信和遥感探测;3.温度为115K∽1150K的黑体辐射中心波长在中红外波段,这为物体探测提供了一种有效的热成像手段。

制约量子信息技术向中红外光谱领域拓展的一个关键因素是缺乏高灵敏的中红外探测器:基于半导体的中红外雪崩单光子探测器和超导探测器目前处于实验室验证阶段,尚无商业化产品,且需要在极低温下工作才能保证低噪声探测。一个有效的解决方案是利用量子频谱迁移单光子探测技术,即通过非线性过程将中红外光子频率转变到可见光或近红外区域利用成熟的高性能硅单光子探测器进行探测(如图1所示)。

中国科大在中红外波段量子纠缠的制备与表征方面取得重要进展

图1.量子频谱迁移探测示意图

近年来,研究团队致力于中红外纠缠源的制备和表征以及基于非线性频率上转换的探测研究,并取得了重要进展:团队利用II类位相匹配的PPKTP晶体、通过简并自发参量下转换过程成功制备了3.08微米的中红外光子对,并结合团队发展的高效率非线性上转换探测技术,通过Hong-Ou-Mandel(HOM)双光子干涉检验了双子光子之间的非经典关联,利用Franson干涉证明光子之间存在时间-能量纠缠(图2)。

中国科大在中红外波段量子纠缠的制备与表征方面取得重要进展
中国科大在中红外波段量子纠缠的制备与表征方面取得重要进展

图2.HOM干涉和时间-能量纠缠的表征

该研究工作是中红外光子纠缠制备的第一个工作,对该领域的发展具有重要影响。通过选择合适的非线性晶体及其参数,结合非线性上转换探测技术,原则上可以制备和表征任意波长的中红外纠缠光子对。由于中红外光谱具有分子的“指纹”特征、包含大气层的低损传输窗口以及与物体的热辐射光谱重叠,因此可以预期中红外非经典光子源与传统通信、成像和传感技术的结合一定会为人们认知世界提供新技术和新方法,为量子信息技术的发展带来新机遇。

中国科学技术大学史保森教授、周志远副教授为该论文的共同通讯作者,博士研究生葛正、韩赵其智为该论文共同第一作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省和电磁空间安全国家重点实验室开放基金的资助。

论文链接

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm7565

(中国科学院量子信息重点实验室、中国科学院量子信息和量子科技创新研究院、物理学院、科研部)

(来源:中国科学技术大学)

以上内容为资讯信息快照,由td.fyun.cc爬虫进行采集并收录,本站未对信息做任何修改,信息内容不代表本站立场。

快照生成时间:2024-03-12 15:45:13

本站信息快照查询为非营利公共服务,如有侵权请联系我们进行删除。

信息原文地址:

我国中科大团队在量子网络领域取得重要进展
... 10 月 6 日消息,据中国科学技术大学官方消息,日前,中国科大郭光灿院士团队在量子网络领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权、柳必恒等人基于多模式固态量子存储和量子门隐形
2024-10-08 09:36:00
大皖新闻讯 记者日前从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队在量子态分辨研究中取得重要进展。该团队李传锋、项国勇、侯志博研究组在最小资源消耗的量子态分辨问题中首次提出了全局最优自适应
2024-03-17 17:51:00
本文转自:中国新闻网中新社合肥12月18日电 (记者 吴兰)面包圈和茶杯拓扑等价,这是由于他们都有一个穿透的洞,而洞的个数是一个拓扑性质。拓扑物态是当前物理研究的前沿和主流领域之
2022-12-18 17:23:00
本文转自:中国新闻网中新网合肥10月17日电 (记者 吴兰)记者17日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作,
2023-10-17 20:53:00
本文转自:合肥日报本报讯 记者从中国科大获悉,近日,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展、孔飞等人在量子精密测量领域取得重要进展,利用单个纳米金刚石内部的氮-空位色心
2023-10-17 02:32:00
中国科大实现全被动量子密钥分发
本文转自:人民日报客户端徐靖中国科大郭光灿院士团队在量子密钥分发研究中取得重要进展。该团队韩正甫、王双、银振强、陈巍与合作者提出了一种无需主动调制的新型量子密钥分发实现方案并完成
2023-09-28 20:04:00
大皖新闻讯 记者从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队在光量子行走领域取得重要进展。该团队李传锋、许小冶、韩永建等人与合肥综合性国家科学中心董少钧以及南方科技大学翁文康等合作,利用人
2024-03-19 11:47:00
大皖新闻讯 大皖新闻记者2月5日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋教授、许金时研究组与合作者发展了适合研究单体高维量子系统的可扩展光学体系,成功观测到最强的逻辑形式
2025-02-06 10:06:00
...学科领域。1989年4月29日凌晨,中国第一束同步辐射光从中国科大国家同步辐射实验室迸发。时至今日,我国的同步辐射已经经历了四代发展。不久前获得国家正式批复的合肥先进光源,波
2023-08-18 02:24:00
更多关于科技的资讯:
唐山百川机器人共享智能制造工厂通过“共享制造”模式,为京津冀中小企业提供非标零件加工、样机试制等一站式服务。该工厂拥有800台智能设备和千余名技术人员
2025-09-12 09:21:00
聚焦酒博会|共赴“佳酿之约”,酒博会“新朋友”为行业注入新活力
9月9日至13日,以“汇全球佳酿促开放合作”为主题的第十四届中国(贵州)国际酒类博览会在贵阳举行。本届盛会不仅汇聚了众多行业“老朋友”
2025-09-12 06:01:00
潍柴船舶动力新能源产品,大会现场批量签单!
9月9日-10日,作为我国航运领域最具影响力的行业盛会之一,内河航运高质量发展论坛(2025)在重庆举行。来自全国水运行业的200余家单位代表齐聚一堂
2025-09-12 07:05:00
南报网讯(记者张安琪)在2025江苏产学研合作对接大会主题大会上,长城企业战略研究所首次发布2025中国科创未来之星企业研究报告
2025-09-12 07:44:00
□南京日报/紫金山新闻记者黄琳燕清晨,老山脚下的养蜂基地里,蜂农按规范检查蜂群,采集的蜂王浆样本贴着专属溯源码;生产车间内
2025-09-12 07:44:00
2025江苏产学研合作对接大会成果、需求集中发布
9月11日,2025江苏产学研合作对接大会在南京国展中心开幕。在合作洽谈区域,各大企业、高校、科研院所的创新科技产品纷纷亮相
2025-09-12 07:45:00
从科幻到现实,脑机接口领域的“山海经”
工作人员正在对脑机接口产品进行研发、测试。南京日报/紫金山新闻记者 孙中元 摄将小鼠与设备连接,研究人员即可通过查看小鼠的脑电波数据
2025-09-12 07:45:00
□南京日报/紫金山新闻记者田诗雨李香君故居陈列馆创建独立女性品牌仅一个月,相关文创产品销售额同比增长788%;南京中国科举博物馆暑期推出“能喝的墨水”
2025-09-12 07:46:00
河北日报讯(见习记者康晓博)能够自动监控、及时预警的“两个半径”防机械伤害系统,可广泛应用在机场、火车站等人流密集区的智能环保电警摄像单元
2025-09-12 07:54:00
在现代快节奏生活中,久坐办公、高强度运动、年龄增长等因素让越来越多的人开始关注关节与骨骼健康。面对市面上琳琅满目的氨糖钙片产品
2025-09-11 11:41:00
齐鲁晚报·齐鲁壹点 闫丽君 通讯员 陈昌昊三十分钟完成理赔审批,三天内保险金到账,烟台市数据要素服务平台通过区块链和隐私计算技术
2025-09-11 11:58:00
近2000家企业齐聚服贸会 多款新品首发亮相
9月10日至14日,2025年中国国际服务贸易交易会(以下简称“服贸会”)在北京首钢园举行。9月9日,记者提前探访各大场馆筹备情况
2025-09-11 12:46:00
引领行业消费保障新标准,兴趣岛推出“48小时自动退费”服务升级
随着全民终身学习理念的普及,越来越多用户通过在线平台学习唱歌、书法、五禽戏、太极、摄影等课程,以丰富精神生活、提升技能
2025-09-11 14:25:00
数智赋能 · 洞察未来 | 济宁银行举办首届数据创新大赛
鲁网9月11日讯9月9日,济宁银行首届数据创新大赛决赛圆满落幕。本届大赛以“数智赋能·洞察未来”为主题,旨在“以赛促创
2025-09-11 14:40:00
聚焦酒博会|深圳中喜酒业董事长凌春鸣:创始人IP打造品牌成为新趋势
“在葡萄酒市场竞争激烈的今天,传统营销手段已难以突破。创始人IP打造成为发展关键,能赋予品牌独特的人格魅力,与消费者建立深度信任
2025-09-11 14:53:00