郭光灿
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中国科大首次实验实现量子信息掩蔽
中国科大郭光灿院士团队在光量子信息处理领域取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁晓斌、南开大学陈景灵合作,实验实现了光量子信息的掩蔽,成功地将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。该成果2021年4月30日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子信息掩蔽 (quantum information masking) 是近期发展起来的一种信息处理协议,它将量子信息由单个量子载体完全转移到多个载体间的量子纠缠态上,这样一来,仅从单个载体上将提取不到任何
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中国科大在光力体系中通过耗散调控增强边带冷却
中国科大郭光灿院士团队在腔光力领域取得新进展。该团队的董春华教授研究组在光力混合系统中通过级联光子-声子耦合实现了对于光力相互作用的耗散调控,并增强了光力体系的冷却效果,该研究成果于2021年4月23日发表在国际学术期刊《Physics Review Letters》。利用腔增强的光与物质的相干相互作用可以得到许多新颖的光子器件,其中包括基于光声、光磁相互作用的混合光子器件。混合系统兼具不同体系的优势,因此在量子界面、基础物理、非线性光学等领域发挥着越来越重要的作用。
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中国科大发现硅基自旋量子比特操控优化的新方法
中国科大郭光灿院士团队在硅基自旋量子比特操控研究中取得重要进展。该团队郭国平、李海欧研究组与合作者以及本源量子计算公司合作,对集成微磁体的硅基量子点进行研究,发现了自旋量子比特操控的各向异性:通过改变外加磁场与硅片晶向的相对方向,可以将自旋量子比特的操控速率、退相干速率和可寻址性进行同时优化。该研究成果发表在4月27日出版的国际应用物理知名期刊《Physical Review Applied》上。硅基自旋量子比特以其超长的量子退相干时间,以及与现代半导体工艺技术兼容的
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中国科大开辟非互易领域新方向实现50dB的无噪声全光隔离
中国科大校郭光灿院士团队在光学非互易领域取得新进展。该团队邹长铃研究组与山西大学张鹏飞、张天才教授等人合作,在原子系综中实现了51.5dB的非互易隔离,是目前无磁非互易领域中的最高隔离比,并且首次探讨了非互易器件中量子噪声问题,证明了该新的全光非互易效应不会引入额外的量子噪声。该成果于2021年4月22日发表在国际知名期刊《自然•通讯》上。非互易是光学领域中重要的基础概念,由此衍生出的隔离器、环路器等都是光路中不可或缺的元件。以磁光效应圆偏双折射为原理的法拉第隔离器因
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中国科大将光存储时间提升至1小时
中国科大郭光灿院士团队在光量子存储领域取得重要突破。该团队李传锋、周宗权研究组将相干光的存储时间提升至1小时,大幅度刷新了2013年德国团队光存储1分钟的世界纪录,向实现量子U盘迈出重要一步。该成果4月22日发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。现在光纤网络遍布全球,光已成为现代信息传输的基本载体。对光的捕获及存储可以帮助人们更有效地利用光场。光速高达30万公里每秒,降低光速乃至让光停留下来是国际学术界孜孜以求的目标。光的存储在量子通信领域尤其重要,这是因为基于光量子存
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中国科大在集成光学芯片上实现高效光子频率转换
中国科大郭光灿院士团队在集成光学芯片领域取得新进展。该团队邹长铃研究组在集成光子芯片上实现了基于微腔简并模式的高效光子频率转换,并进一步探究了微腔内的级联非线性光学效应,实现跨波段的频率转换和放大。相关成果以“Efficient frequency conversion in a degenerateχ(2) microresonator”为题3月29日在线发表于国际学术期刊《物理评论快报》上。相干光学频率转换在经典和量子信息领域都有广泛的应用,如通讯、探测、传感,成
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中国科大在单个微腔内构建了人工规范场
中国科大郭光灿院士团队在单个微腔内构建了人工规范场研究方面取得重要进展。该团队的董春华研究组首次利用回音壁模式微腔中多模相互作用,通过几何相位控制实现了人工合成规范场,包括合成磁场和合成电场。该研究成果2021年3月22日发表在国际学术期刊《Physics Review Letters》上。当带电粒子经过一个回路,通过的磁通量产生一个相位差,这个相位差可以用来研究凝聚态物理里有趣的拓扑现象,比如拓扑相位,拓扑保护量子态等。对于非带电粒子或者玻色子,类似地,可以通过构建
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中国科大实现真实单光子非互易传输
中国科大郭光灿院士团队在单光子非互易传输的实验研究中取得重要进展:该团队史保森教授、丁冬生教授与南京大学夏可宇教授和日本理化所的Franco Nori教授合作,利用室温下的原子系统实现了超越磁光效应的百兆赫兹带宽单光子非互易传输。该研究成果于2021年3月19日在线发表在国际知名期刊Science Advance。实现单光子非互易传输的器件是量子计算和量子网络的基本元件之一,涉及到时间反演对称破缺和非厄米动力学等原理。简单讲非互易传输就是控制信号的单向传输,许多实际的
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中国科大在量子资源领域取得重要进展
中国科大郭光灿院士团队在量子信息基础理论研究中取得重要进展。该团队李传锋、项国勇研究组与华沙大学Alexander Streltsov等人合作,对复数这种量子资源进行了深入的研究,并取得一系列重要的进展,相关结果以“Editors’ Suggestion”(编辑推荐文章)的形式于3月1日在国际著名物理期刊《Physical Review Letters》和《Physical Review A》上联合发表。复数是一种数学工具,然而它广泛应用于力学、电动力学和光学等物理学
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中国科大同时实现“超海森堡极限”与海森堡极限的量子精密测量
中国科大郭光灿院士团队在多参数量子精密测量研究中取得重要实验进展。该团队李传锋、项国勇研究组与香港中文大学袁海东教授在量子精密测量实验中,首次实现了两个参数同时分别达到“超海森堡极限”和海森堡极限的最优测量。该研究成果2021年于2月18日在线发表在国际知名期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被选作该期的封面文章。精密测量的精度随着消耗的资源增加而提高,数学上用T-k来描述,其中T为资源(如测量时间),k是评价不同测量方法优劣的