消费日报网 > 时尚生活 > 科技

我科学家首次制备出单原子和单分子之间的量子纠缠态

时间:2020-05-27 16:19:34 来源:科技日报

  记者从中国科学技术大学获悉,该校杜江峰院士团队与合作者合作,首次制备了单原子和单分子之间的量子纠缠态,并且通过定量表征手段,确定产生的量子纠缠超过临界阈值。研究成果日前在线发表在《自然》上。

  目前有多种体系可用于探索实现量子传感和量子信息处理。其中,分子作为多个原子组成的系统,原子集团可以转动和发生振动,由此带来独特的属性。因此分子可以处于能量跨度相当大的不同量子状态,状态之间能量差别所对应的频率可以从接近零一直到达数百THz(每秒百万亿次)的光学频率,因此分子可以作为媒介,用于匹配和沟通频率迥异的不同量子系统,实现复合的量子体系和信息处理平台。另外,极性分子之间可以产生长程的相互作用,有利于实现新型的量子信息处理平台,这样的关联属性在量子计算和一些量子精密测量中有重要应用。

  研究人员通过在离子阱体系束缚带电的钙原子和氢化钙分子,使用激光调控制备出他们之间的纠缠态。当钙离子的电子轨道状态处于基态,分子的转动也在低转动能量状态的一种整体状态;同时可以“叠加”截然不同的另一种整体态——前者处于轨道的激发态,对应分子处于高转动能量的状态。相反的激发配对也可以制备。基态和激发态可以存储量子信息,类似二进制的“0”和“1”,即量子比特。最后,通过观察不同情况下原子和分子协同的状态关联,可以整合所有信息成一个范围在0到1之间的值,超过0.5的阈值即表示纠缠态的出现。实验中测得的数值在误差范围内远高出这个阈值,表明纠缠态的产生。

  这项成果对于未来考虑使用分子进行量子信息处理有重要推动作用。


消费日报网版权及免责声明:
1. 凡本网注明“来源:消费日报网” 的所有作品,版权均属于消费日报网。如转载,须注明“来源:消费日报网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
2. 凡本网注明 “来源:XXX(非消费日报网)” 的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
3. 任何单位或个人认为消费日报网的内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应及时向消费日报网书面反馈,并提供相关证明材料和理由,本网站在收到上述文件并审核后,会采取相应措施。
4. 消费日报网对于任何包含、经由链接、下载或其它途径所获得的有关本网站的任何内容、信息或广告,不声明或保证其正确性或可靠性。用户自行承担使用本网站的风险。
5. 基于技术和不可预见的原因而导致的服务中断,或者因用户的非法操作而造成的损失,消费日报网不负责任。
6. 如因版权和其它问题需要同本网联系的,请在文章刊发后30日内进行。
7. 联系邮箱:xfrbw218@163.com  电话:010-67637706

标签:
编辑: 刘坤媛
相关新闻

今年我国5G用户将占全球7成

  到今年底,我国就将拥有全球一半以上的5G基站,同期5G用户数量则会占全球70%以上。国务院参事徐宪平昨天在“新基建:数字时代的新结构性力量”高端对话论坛上表示,今年我国物联网设备将达到42亿个...

这些“黑科技”让防汛更智慧

  消防救援无人机挂载救生圈进行救援。  岳建文摄(人民视觉)  工作人员通过长江防洪预报调度系统查看水位数据。  新华社记者陈泽国摄  山东青岛市即墨区进行机器人搭救落水人员演练。  ...

以新一代信息技术提升“中国制造”

  当前,全球制造业正进入新一轮变革浪潮,大数据、云计算、物联网等新一代信息技术正加速向工业领域融合渗透,工业互联网、工业4.0、智能制造等战略理念不断涌现。今年6月30日,中央深改委第十四次...

为什么手机厂商都去做“智慧屏”了?

  今年的 618,小米和荣耀电视的价格战可谓吸引了相当一部分的眼球。这只是手机厂家进军电视行业的一个小缩影,在近几年,电视机的市场有明显复苏的迹象,并且涌现了越来越多手机玩家,除了已经打出...

共融机器人研究和应用前景广阔

  自上世纪50年代第一台机器人发明至今,机器人技术不断进步,昔日科幻作品对机器人的许多想象已成现实。比如,人类已制造出蚂蚁、蝴蝶、飞天水母等形形色色的仿生机器人,能够做出高难度体操动作的...

为机器注入智慧力量

数据来源:中国互联网络信息中心  制图:张丹峰  日前,人社部等部门向社会发布“区块链工程技术人员”“互联网营销师”等9个新职业,这是我国自《中华人民共和国职业分类大典(2015年版)》颁布以来...