【#清华大学制备飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态#】 近日，清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展，首次在实验中借助超导量子电路，成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态，并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。该成果https://t.cn/A66IpiCU 近期发表在《科学进展》。
制备多体“薛定谔的猫”在技术上十分具有挑战性，因为用来模拟“猫”的生死的经典态一般处在高维度的希尔伯特空间中，往往存在严重的退相干，导致其中的量子效应很难被观测到。
图：多体“薛定谔的猫”示意图 清华大学供图
此项工作的理论基础是段路明与其合作者提出的Duan-Kimble可扩展光量子计算方案，该方案借助腔电动力学体系，实现了飞行光量子和原子之间的量子纠缠。
在实验中，研究人员利用相位相反的相干态飞行微波光子模拟猫的“生”和“死”，借助飞行微波光子在包含超导量子比特的谐振腔端口的反射过程，实现超导量子比特和相干态微波光子的量子纠缠，即“薛定谔猫”态的制备；通过连续反射多个相干态微波光子脉冲实现了多体“薛定谔猫”态的制备。
通过在高维度的希尔伯特空间中，利用量子态层析方法重构飞行微波光子的量子态，研究人员确认了直到四体“猫”态的成功制备，并从多体飞行微波光子态的密度矩阵出发，利用可局域量子纠缠的方法验证了直到四体“猫”态中的量子纠缠，这也是实验中首次成功制备超过两体的半经典态之间的量子纠缠。
此外，通过重构超导量子比特和多体“猫”态这个混合量子系统的密度矩阵，研究人员确认了这两种本质上截然不同的量子态之间的量子纠缠。
据介绍，这项工作提出了一种高度可扩展的多体“薛定谔猫”态制备方案。基于飞行微波光子的多体“猫”态在很多量子技术中有重要的应用，比如基于多体“猫”态可以实现容错的超导量子比特远程纠缠，使得基于微波光子的量子网络和模块化量子计算成为可能。此外，利用多体“猫”态之中的量子纠缠还可能提高雷达的探测精度，实现抗噪性更高的“量子雷达”。 https://t.cn/A66IpiCL
制备多体“薛定谔的猫”在技术上十分具有挑战性，因为用来模拟“猫”的生死的经典态一般处在高维度的希尔伯特空间中，往往存在严重的退相干，导致其中的量子效应很难被观测到。
图：多体“薛定谔的猫”示意图 清华大学供图
此项工作的理论基础是段路明与其合作者提出的Duan-Kimble可扩展光量子计算方案，该方案借助腔电动力学体系，实现了飞行光量子和原子之间的量子纠缠。
在实验中，研究人员利用相位相反的相干态飞行微波光子模拟猫的“生”和“死”，借助飞行微波光子在包含超导量子比特的谐振腔端口的反射过程，实现超导量子比特和相干态微波光子的量子纠缠，即“薛定谔猫”态的制备；通过连续反射多个相干态微波光子脉冲实现了多体“薛定谔猫”态的制备。
通过在高维度的希尔伯特空间中，利用量子态层析方法重构飞行微波光子的量子态，研究人员确认了直到四体“猫”态的成功制备，并从多体飞行微波光子态的密度矩阵出发，利用可局域量子纠缠的方法验证了直到四体“猫”态中的量子纠缠，这也是实验中首次成功制备超过两体的半经典态之间的量子纠缠。
此外，通过重构超导量子比特和多体“猫”态这个混合量子系统的密度矩阵，研究人员确认了这两种本质上截然不同的量子态之间的量子纠缠。
据介绍，这项工作提出了一种高度可扩展的多体“薛定谔猫”态制备方案。基于飞行微波光子的多体“猫”态在很多量子技术中有重要的应用，比如基于多体“猫”态可以实现容错的超导量子比特远程纠缠，使得基于微波光子的量子网络和模块化量子计算成为可能。此外，利用多体“猫”态之中的量子纠缠还可能提高雷达的探测精度，实现抗噪性更高的“量子雷达”。 https://t.cn/A66IpiCL
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2.2022考研自划线出分第2名——中山大学：https://t.cn/A66tC7xb
3.2022考研自划线出分第3名——北京大学：https://t.cn/A66tC7xG
4.2022考研自划线出分第4名——浙江大学：https://t.cn/A66tC5VS
5.2022考研自划线出分第5名——哈尔滨工业大学：https://t.cn/A66tC0oP
6.2022考研自划线出分第6名——中国农业大学：https://t.cn/A66tCF4i
7.2022考研自划线出分第7名——吉林大学：https://t.cn/A66tNyhG
8.2022考研自划线出分第8名——华南理工大学：https://t.cn/A66tNoom
9.2022考研自划线出分第9名——南开大学：https://t.cn/A66tlKXY
10.2022考研自划线出分第10名——天津大学：https://t.cn/A66tYoMA
11.2022考研自划线出分第11名——兰州大学：https://t.cn/A66cSdS6
12.2022考研自划线出分第12名——西安交通大学：https://t.cn/A66coyW2
13.2022考研自划线出分第13名——同济大学：https://t.cn/A66coX88
14.2022考研自划线出分第14名——大连理工大学：https://t.cn/A66coWyZ
15.2022考研自划线出分第15名——东北大学：https://t.cn/A66VUoma
16.2022考研自划线出分第16名——厦门大学：https://t.cn/A66VtBLu
17.2022考研自划线出分第17名——上海交通大学：https://t.cn/A66VcANM
18.2022考研自划线出分第18名——山东大学：https://t.cn/A66ViT2v
19.2022考研自划线出分第19名——北京师范大学：https://t.cn/A66Vi3Ll
20.2022考研自划线出分第20名——重庆大学：
https://t.cn/A66Va7FO
21.2022考研自划线出分第21名——北京理工大学：https://t.cn/A66VKx9e
22.2022考研自划线出分第22名——四川大学：https://t.cn/A66VpPej
23.2022考研自划线出分第23名——中国科学技术大学：https://t.cn/A66VpU55
24.2022考研自划线出分第24名——西北工业大学：https://t.cn/A66Vpf4Q
25.2022考研自划线出分第25名——中南大学：https://t.cn/A66fbA9E
26.2022考研自划线出分第26名——湖南大学：https://t.cn/A66f08Jl
27.2022考研自划线出分第27名——电子科技大学：
https://t.cn/A66IxK3g
28.2022考研自划线出分第28名——北京航空航天大学：https://t.cn/A66Myfq9
29.2022考研自划线出分第29名——复旦大学：https://t.cn/A66MJpEg
30.2022考研自划线出分第30名——东南大学：https://t.cn/A66M6FNo
31.2022考研自划线出分第31名——中国人民大学：https://t.cn/A66xh8sj
32.2022考研自划线出分第32名——华中科技大学：https://t.cn/A66xw0YF
33.2022考研自划线出分第33名——南京大学：https://t.cn/A66xAcvv
34.2022考研自划线出分第34名——武汉大学：https://t.cn/A66xULPz
@何凯文 @文都网校 @重庆文都考研备考
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制备多体“薛定谔的猫”在技术上十分具有挑战性，因为用来模拟“猫”的生死的经典态一般处在高维度的希尔伯特空间中，往往存在严重的退相干，导致其中的量子效应很难被观测到。
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此项工作的理论基础是段路明与其合作者提出的Duan-Kimble可扩展光量子计算方案，该方案借助腔电动力学体系，实现了飞行光量子和原子之间的量子纠缠。
在实验中，研究人员利用相位相反的相干态飞行微波光子模拟猫的“生”和“死”，借助飞行微波光子在包含超导量子比特的谐振腔端口的反射过程，实现超导量子比特和相干态微波光子的量子纠缠，即“薛定谔猫”态的制备；通过连续反射多个相干态微波光子脉冲实现了多体“薛定谔猫”态的制备。
通过在高维度的希尔伯特空间中，利用量子态层析方法重构飞行微波光子的量子态，研究人员确认了直到四体“猫”态的成功制备，并从多体飞行微波光子态的密度矩阵出发，利用可局域量子纠缠的方法验证了直到四体“猫”态中的量子纠缠，这也是实验中首次成功制备超过两体的半经典态之间的量子纠缠。
此外，通过重构超导量子比特和多体“猫”态这个混合量子系统的密度矩阵，研究人员确认了这两种本质上截然不同的量子态之间的量子纠缠。
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在实验中，研究人员利用相位相反的相干态飞行微波光子模拟猫的“生”和“死”，借助飞行微波光子在包含超导量子比特的谐振腔端口的反射过程，实现超导量子比特和相干态微波光子的量子纠缠，即“薛定谔猫”态的制备；通过连续反射多个相干态微波光子脉冲实现了多体“薛定谔猫”态的制备。
通过在高维度的希尔伯特空间中，利用量子态层析方法重构飞行微波光子的量子态，研究人员确认了直到四体“猫”态的成功制备，并从多体飞行微波光子态的密度矩阵出发，利用可局域量子纠缠的方法验证了直到四体“猫”态中的量子纠缠，这也是实验中首次成功制备超过两体的半经典态之间的量子纠缠。
此外，通过重构超导量子比特和多体“猫”态这个混合量子系统的密度矩阵，研究人员确认了这两种本质上截然不同的量子态之间的量子纠缠。
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