根據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布的消息，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)近期在量子信息基礎(chǔ)研究中取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)成員李傳鋒、許金時、孫凱等人對多體量子導(dǎo)引的關(guān)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，首次觀測到多體量子導(dǎo)引的非單配性共享關(guān)系，即其中一方的量子態(tài)可以被另外兩方同時導(dǎo)引。這項(xiàng)研究成果于3月24日發(fā)表在國際知名物理學(xué)期刊《物理評論快報》上。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在三體量子系統(tǒng)中，一方的量子態(tài)可以被另外兩方同時導(dǎo)引，這種現(xiàn)象違背了傳統(tǒng)的單配性關(guān)系，證實(shí)了多體量子導(dǎo)引的共享性質(zhì)。研究組通過對處于W態(tài)(一類多體糾纏態(tài))的三體系統(tǒng)進(jìn)行了充分的分析，展示了不同的量子導(dǎo)引架構(gòu)。利用所證實(shí)的多體量子導(dǎo)引非單配性的共享關(guān)系，研究組進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了三體真糾纏的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。與常規(guī)方法相對比，這種檢測方法只需要更少的測量資源，展現(xiàn)了其高效性。

　　這項(xiàng)成果展示了量子導(dǎo)引在多體系統(tǒng)中豐富的關(guān)系結(jié)構(gòu)，加深了對量子導(dǎo)引物理概念的理解，對量子信息基礎(chǔ)研究具有重要意義。同時該工作為基于量子導(dǎo)引單配性的信息協(xié)議提供了全面的分析視角，在多用戶量子通信、量子網(wǎng)絡(luò)的搭建、多體糾纏檢測中都具有重要的應(yīng)用前景。研究得到科技部、國家基金委、中國科學(xué)院、安徽省的支持。

　　中科大首次實(shí)現(xiàn)芯片集成的冷原子磁光阱系統(tǒng)

　　根據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布的信息，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)與盧征天教授合作，在芯片化冷原子系統(tǒng)上取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)鄒長鈴課題組將獨(dú)立設(shè)計(jì)的磁場芯片與光柵芯片結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了基于雙芯片的冷原子磁光阱系統(tǒng)。

　　研究團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的平面化磁場線圈構(gòu)型，僅需一塊3cm×3cm的芯片即可產(chǎn)生磁光阱所需的四極磁場。基于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的微納加工中心，他們自主設(shè)計(jì)和加工了相互匹配的磁場芯片與光柵芯片，并基于此成功地俘獲了超過106個低溫87Rb原子，證明了這個新穎構(gòu)型的實(shí)用性。

　　這兩種芯片尺寸小，重量輕，功耗低，騰出了更多的光學(xué)窗口。他們的使用也非常方便，可以將兩塊芯片疊在一起，僅需用透明膠固定在真空的玻璃窗口外面，通過單束激光入射即可俘獲冷原子。其中，磁場芯片只需6.4W即可驅(qū)動，有望用便攜蓄電池供電，推動了小型磁光阱系統(tǒng)的進(jìn)一步集成。

　　磁光阱作為對原子蒸氣進(jìn)行冷卻和俘獲的基本手段之一，在現(xiàn)代原子物理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是量子精密測量、量子模擬、量子計(jì)算等應(yīng)用的必要基礎(chǔ)。然而傳統(tǒng)磁光阱系統(tǒng)在進(jìn)一步的可擴(kuò)展應(yīng)用上受到一些制約。因此，如何實(shí)現(xiàn)小型化乃至芯片化的磁光阱系統(tǒng)吸引了國際上研究人員的廣泛興趣。其中，基于光柵芯片的磁光阱極大地簡化了傳統(tǒng)磁光阱中六束空間光的入射系統(tǒng)，體積小，重量輕，光窗口豐富，可擴(kuò)展性高，在移動式量子精密測量系統(tǒng)、集成化量子計(jì)算系統(tǒng)中有強(qiáng)大的潛力。

　　這項(xiàng)研究成果以“Planar-integrated magneto-optical trap”為題3月10日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Physical Review Applied》上。該項(xiàng)目受到了國家重點(diǎn)研究研發(fā)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金和國家市場監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(時間頻率與重力計(jì)量基準(zhǔn))開放課題的資助。本工作相關(guān)成果已申請專利并已授權(quán)。(總臺記者 王寧)