20日，記者從山西大學獲悉，山西大學蘇曉龍教授課題組，聯合北京大學王劍威教授與龔旗煌教授課題組，成功實現了基于集成光量子芯片的連續變量糾纏簇態的確定性制備、調控和實驗驗證，為連續變量量子信息技術的應用奠定了堅實基礎。相關研究成果發表于國際學術期刊《自然》。
蘇曉龍介紹，簇態作為一種特殊的量子糾纏態，能夠在多個量子比特之間建立復雜的量子糾纏，是實現高效量子計算和量子網絡的重要量子資源。集成光量子芯片作為一種新興技術，能夠在微納米尺度上編碼、處理、傳輸和存儲光量子信息。然而，傳統的量子光子芯片在制備大規模糾纏簇態時面臨著巨大挑戰，隨著比特數的增加，量子糾纏的制備成功率呈指數下降，嚴重限制了其應用的擴展。與離散變量光量子芯片不同，連續變量光量子芯片因其確定性產生的特點能夠更高效地實現大規模量子糾纏的制備和操控，是量子信息領域的重要發展方向。
研究團隊創新性地研發了超低損耗調控技術、多色相干泵浦與探測等關鍵技術，通過自發雙模光場壓縮和非線性布拉格散射兩種主要物理過程，在光學參量振蕩閾值以下激發真空壓縮頻率超模，制備了不同糾纏結構的簇態。同時，團隊還通過嚴謹的實驗重構了多模糾纏態的協方差矩陣，驗證了八個頻率模式的糾纏特性。
蘇曉龍表示，該研究成功填補了連續變量光量子芯片領域的空白，并開辟了大規模量子糾纏制備和操控的新技術路徑，為連續變量量子計算和量子網絡的實用化奠定了技術基礎。
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