量子干涉实验扩展到天文尺度

考古发现 2025-05-20 08:32www.178767.com考古发现

在中国科学技术大学的尖端研究中,潘建伟和陆朝阳领衔的团队与国内外同行携手合作,创造了历史性的突破。他们首次实验观察到了量子点单光子与遥远太阳之间的双光子干涉、量子纠缠以及非定域性,这一成就将量子干涉实验推向了新的高度。该研究成果已在国际学术期刊《物理评论快报》上发表。

这一实验的成功,无疑为量子信息技术的发展奠定了坚实的基础。众所周知,独立光子之间的量子干涉是众多量子信息技术的重要基石,这一神秘的现象无法用传统的经典理论来解释。为了揭开这一奥秘,必须把光场纳入量子处理的范畴。

过去,国际上的研究团队已经实现了多种光源之间的量子干涉,但中国科大研究团队首次提出了一个独特的设想——利用太阳这一遥远的热光源进行量子光学实验。这一设想充满了挑战,为了观察到高对比度的量子干涉,团队需要克服重重困难,包括发展高性能的单光子源和多自由度量子擦除技术。

潘建伟和陆朝阳领导的研究团队凭借卓越的科研能力,成功制备了综合性能最优的单光子源。在此基础上,他们发展了一系列先进的量子擦除技术,包括超窄带滤波、超快时间甄别等。通过这些技术,他们观测到了超过经典极限的高达80%的干涉对比度,这一结果清晰地证实了热光的量子化性质。更令人振奋的是,他们在天文单位的尺度上验证了量子玻色统计原理的普适性。

研究团队还成功制备了太阳光光子和量子点单光子之间的纠缠态,其保真度达到了惊人的0.826。利用这一独特的纠缠光子对,他们进行了贝尔不等式的检验,并获得了超过3倍标准偏差的违背结果,这一成果再次验证了量子力学的非定域性。这一系列的实验成果不仅展示了研究团队的卓越科研能力,也为我们揭示了量子世界的神秘和奇妙。

这项研究的成功不仅为量子信息技术的发展开辟了新的道路,也为未来的量子通信、量子计算等领域提供了强有力的支持。随着研究的深入,我们有理由相信,量子科技将在未来为我们带来更多的惊喜和突破。

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