清华团队首次实现25个量子接口之间量子纠缠

中新网4月27日电(记者邓辉)清华大学消息，该校明路研究团队在量子信息领域取得重要进展，首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠。与之前由加州理工学院研究小组保持的四个量子界面之间纠缠的世界纪录相比，纠缠的量子界面的数量增加了大约六倍。

研究结果证明，多量子接口之间的纠缠有了实现的基础，并将对量子信息领域产生重要影响，被评论者评价为“构建第一个量子网络过程中的一个重要里程碑”。这一成就已经发表在国际著名的学术期刊《科学进步》上。

“传统的电脑、手机和其他设备需要通过接口连接，比如熟悉的USB接口或手机天线。量子网络也需要接口，量子接口之间的纠缠是构建未来量子网络的基本要求。”段说，量子接口是用来实现光子和储存的粒子(通常是原子)之间量子信息的相干转换。它是连接量子存储器或量子计算单元与光量子通信信道的重要接口。量子接口之间的纠缠是构建量子网络和未来量子互联网的基本要求。在量子信息科学中，光子具有最快的传输速度，是传输量子信息的最佳载体，而原子具有较长的量子相干时间，被广泛用于存储量子信息。量子界面连接光子和存储原子，实现不同载流子之间量子信息的有效转换。

与加州理工学院以前采用的方法相比，段的团队开发了一种新型的二维量子接口阵列，可以很容易地实现多个量子接口之间的纠缠。研究人员通过分束技术独立寻址和相干控制一个5×5的量子界面阵列，制备多体量子纠缠态。在25个量子界面之间，实验使用纠缠标准来证明至少有22个高置信度的真实纠缠，刷新了量子界面中纠缠数量的世界纪录。

本文的第一作者是清华大学交叉信息研究所博士生蒲，通讯员是段。其他作者包括蒋楠、张伟、李畅、张胜和吴玉才，密歇根大学的博士生。