中国整合光量子芯片新突破　首实现“连续变数”量子纠缠簇态

《新华社》报道，中国科研团队成功实现全球首例基于整合光量子芯片的“连续变数”量子纠缠簇态。研究成果2月20日于国际期刊《自然》（Nature）杂志发表。
相关专家表示，此成果填补了采用连续变数编码方式的光量子芯片关键技术空白，也为光量子芯片的大规模扩充套件及其在量子计算、量子互联网等领域的应用奠定重要基础。

报道指，整合光量子芯片是一种能在微纳尺度上编码、处理、传输和储存光量子信息的先进平台。如何在光量子芯片上实现大规模量子纠缠是国际量子研究难题。量子纠缠簇态作为一种典型的多位元量子纠缠态，是量子信息科学的核心资源，然而其确定性、大规模制备面临巨大实验困难，尤其连续变数簇态的光量子芯片的制备和验证技术在国际上仍属空白。

北京大学教授王剑威、龚旗煌和山西大学教授苏晓龙等带领的研究团队，成功攻克关键技术瓶颈，创新性发展了连续变数光量子芯片调控、多色相干泵浦与探测技术，实现了确定性、可重构的纠缠簇态制备，并对簇态纠缠结构进行实验验证。

王剑威介绍，量子位元可分别通过离散变数编码、连续变数编码方式在光量子芯片上实现。为制备出具有超高保真度的量子位元，以往通常采用基於单光子的离散变数编码方式，但该方法的成功率随量子位元数增加呈指数下降。

为此，团队采用基于光场的连续变数编码方式，破解了制备量子位元和量子纠缠的“概率”难题，首次实现量子纠缠簇态在芯片上的“确定性”产生。

龚旗煌表示，这是中国科学家在整合光量子芯片技术领域取得的新突破，此原创成果为大规模量子纠缠态的制备与操控提供全新的技术路径，对推动量子计算、量子互联网和量子模拟等领域的实用化发展具有重要意义。

《自然》杂志审稿人评价称，这项工作首次在光量子芯片上实现多位元的连续变数量子纠缠，是可扩充套件光量子信息处理的重要里程碑。