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袁海东团队合作ღ★ღ◈,利用离子阱系统的振动模式ღ★ღ◈,在实验中演示可编程耗散工程方法ღ★ღ◈,成功制备稳态的两模哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈、三模和五模量子多体纠缠态哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈。7月2日ღ★ღ◈,相关成果发表于《科学进展》ღ★ღ◈。
多模纠缠态作为量子计算ღ★ღ◈、量子通信与量子精密测量等领域的重要资源哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈,如何实现稳定且可扩展的多模纠缠态备受关注ღ★ღ◈。主要难点之一在于量子系统易受环境噪声干扰ღ★ღ◈,也就是耗散现象ღ★ღ◈,使得传统制备方法不得不将系统与环境隔离ღ★ღ◈,以减少耗散影响ღ★ღ◈。近年来ღ★ღ◈,实验和理论研究带来新思路ღ★ღ◈。研究人员发现在精心设计下ღ★ღ◈,耗散过程能转化为生成特定量子态的资源ღ★ღ◈,即“耗散工程”ღ★ღ◈,乃至于可以自发产生稳定的目标状态ღ★ღ◈。然而哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈,此前相关实验展示局限于单体或两体系统哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈,多个玻色模式纠缠制备的实验实现仍然存在显著挑战ღ★ღ◈。
此次研究通过对束缚钙离子链的激光精确操控ღ★ღ◈,产生耗散的自旋与多个振动模式之间的耦合ღ★ღ◈,实现特定耗散过程的可控编程ღ★ღ◈。这一操作使得高度纠缠的目标量子态是系统的唯一稳定状态j9九游会(中国)官方网站ღ★ღ◈,同时驱动其他状态自发的向目标态流动ღ★ღ◈,呈现“自动稳定”的特性j9九游会(中国)官方网站ღ★ღ◈,大幅提升了技术的实用性和适用范围ღ★ღ◈。最终ღ★ღ◈,团队实现了从初始热态出发j9九游会(中国)官方网站ღ★ღ◈,以超过84%的保真度j9九游会(中国)官方网站ღ★ღ◈,确定性的制备出两模ღ★ღ◈、三模和五模的多体压缩纠缠态ღ★ღ◈,并进行了全面表征ღ★ღ◈。其中j9九游会(中国)官方网站ღ★ღ◈,通过测量模式间的量子关联哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈,以及应用van Loock–Furusawa不等式等标准判据ღ★ღ◈,验证了纠缠态的成功制备及其真多体纠缠属性ღ★ღ◈。
此次研究充分展示了离子阱平台在连续变量量子信息处理中的独特潜力j9九游会(中国)官方网站ღ★ღ◈。所展示的耗散工程方法具备普适性ღ★ღ◈,未来可被应用于超导电路ღ★ღ◈、冷原子系统ღ★ღ◈、光机械系统等多种物理平台ღ★ღ◈。随着量子技术不断向工程化与系统化迈进ღ★ღ◈,基于耗散的纠缠构建方法将为构建稳定可靠的量子信息处理系统提供有力支撑ღ★ღ◈,在量子计算ღ★ღ◈、多参数测量等研究领域发挥重要作用哔哩哔哩隐藏的肉片人肉片ღ★ღ◈。
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