中新網(wǎng)5月23日電 5月20日，中國科技大學(xué)教授潘建偉博士在奧地利維也納多瑙河畔的實(shí)驗(yàn)站演示了量子糾纏態(tài)遠(yuǎn)距離分送。這也標(biāo)志著中國學(xué)者在量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域取得重大突破。
據(jù)新華社報道，在奧地利維也納大學(xué)從事合作研究的中國科技大學(xué)教授潘建偉博士及其同事，最近在量子糾纏態(tài)純化的實(shí)驗(yàn)研究中取得了突破性進(jìn)展。英國《自然》雜志22日以封面文章的形式發(fā)表了題為《任意糾纏態(tài)純化的實(shí)驗(yàn)研究》的論文，潘建偉是第一作者。
為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離的量子密碼通信或量子態(tài)隱形傳輸，人們需要事先讓距離遙遠(yuǎn)的兩地共同擁有最大量子糾纏態(tài)。然而，由于存在種種不可避免的環(huán)境噪聲，量子糾纏態(tài)的品質(zhì)會隨著傳送距離的增加而變得越來越差，這導(dǎo)致量子通信手段目前只能應(yīng)用在短距離上。此外，量子糾纏態(tài)的純化在可容錯的量子計算中也有著極為重要的作用。因此，如何提純高品質(zhì)的量子糾纏態(tài)是當(dāng)今量子通信研究領(lǐng)域最重要的研究課題之一。
2001年春，潘建偉教授與其合作者曾意外發(fā)現(xiàn)了利用現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)驗(yàn)上可行的量子糾纏態(tài)純化的理論方案，并于當(dāng)年4月28日在《自然》雜志上發(fā)表。經(jīng)過兩年的艱苦努力，潘建偉和同事們最近終于在實(shí)驗(yàn)上成功地實(shí)現(xiàn)了高精度的糾纏態(tài)純化。這項(xiàng)研究成果不僅從根本上解決了目前在遠(yuǎn)距離量子通信中由退相干效應(yīng)帶來的困難，而且也將極大地推動可容錯量子計算的實(shí)驗(yàn)研究。
《自然》雜志審稿人稱贊潘建偉等人的論文“構(gòu)成了量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域一個非常重要的進(jìn)展”，“首次令人信服地在實(shí)驗(yàn)上證明了量子信息處理中任意未知的退相干效應(yīng)是可以被克服的”。為體現(xiàn)對這項(xiàng)研究的重視，《自然》雜志同時以封面及新聞與評論的形式報道了這項(xiàng)研究成果，而全世界每年只有大約3至4篇重要的物理學(xué)論文被《自然》雜志以封面形式發(fā)表。
今年43歲的潘建偉1992年畢業(yè)于中國科技大學(xué)近代物理系，1999年獲維也納大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。他在量子物理學(xué)及量子信息學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域取得了一系列世界矚目的研究成果。1999年，潘建偉關(guān)于量子態(tài)隱形傳輸實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的論文同倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛因斯坦建立相對論等影響世界的重大研究成果一起被《自然》雜志評為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。這一重要事件當(dāng)年年底又被中國科技部評為“1999年度中國基礎(chǔ)科學(xué)十大新聞”。
