华科团队研发出新型量子纠缠过滤器

从中国南开大学开始,一直到美国佐治亚理工大学和密歇根大学，再到德国马克思-普朗克量子光学研究所......

就在不久前，他和团队利用里德堡原子，实现了确定性的量子纠缠过滤器。该器件可以从含有大量噪声的低保真度输入中，提取保真度高达 99%以上的量子纠缠。

这项方案具有较好的通用性，并不仅仅局限于里德堡原子系统，故能为分布式量子信息处理和多光子量子光学等领域提供新的研究思路。

研究中，为了从含有大量噪声的低保真度输入态中提取量子纠缠，课题组将偏振-路径量子比特编码与里德堡量子存储技术进行巧妙结合，从而将输入的光子态转为里德堡超原子态。

而噪声态中的两个光子，会输入至同一个里德堡系综，从而被里德堡阻塞效应所滤除。

利用里德堡纠缠过滤器，课题组展示了如下功能：从任意低保真度的输入态中，都能将那些高保真度的任何的纠缠态数据过滤出来。

据了解，近年来基于里德堡原子的量子物理研究发展十分迅速。而该团队主要专注于利用里德堡原子，开展量子信息处理和量子精密测量的前沿研究。

量子纠缠是量子力学中的一种重要现象，爱因斯坦将其称为“鬼魅般的超距作用”。以两粒子的贝尔纠缠态为例，当对其中一个粒子进行测量时，另一个粒子根据测量结果也会塌缩到特的状态，这种特殊的关联便被称为量子纠缠。

由于这一奇特的性质，量子纠缠被视为最核心的量子资源之一，也是第二次量子革命的重要基石。在量子信息领域，中国科学家取得了一系列突破性进展，其中包括首次实现超越光速的量子纠缠，以及首次实现超越光速的量子叠加态。

（编辑：银川站长网）

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