本报讯 近日，中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子纠缠研究中取得重大突破。该实验室李传锋、黄运锋研究组成功制备出八光子纠缠态，刷新了多光子纠缠的制备和操作数目的世界记录。11月22日，《自然.通信》在线发表了这一研究成果。

    量子纠缠态是实现各种量子信息过程的基础。由于光子具有抗干扰能力强、传播速度快等优点，多光子纠缠态的制备和操控一直是量子信息领域的研究重点和难点。目前世界上普遍利用晶体中的非线性过程来产生多光子纠缠态，由于此过程是概率性的，因此产生多光子纠缠态的难度会随着光子数目的增加而成倍增大。此前，国际学术界已报道的纪录是最多能制备出六光子纠缠态。

    中国科大研究人员对已有的纠缠光源制备方法进行改进，利用特殊切割的非线性晶体制备出高亮度的双光子纠缠源。新的方法能够把产生的光子对的锥状分布束压缩成一个很小的圆斑，极大地提高了收集效率。他们利用单模光纤收集技术克服了光路稳定性难题，提高了双光子的纠缠度，再利用偏振分束器把双光子纠缠态级联成八光子纠缠态，并利用自主研制的十六通道符合分析仪，有效克服了八光子纠缠态的探测分析难题，最终验证了八光子的纠缠特性，并进一步利用产生出的纠缠态完成了八端口量子通信复杂性实验。实验结果超越了经典界限，展示了量子纠缠的优越性。

    该项成果标志着科学家对多光子纠缠的制备与操控达到前所未有的八光子水平，将在量子通信网络、基于纠缠的量子计算等量子信息过程中获得重要应用，同时推动了量子纠缠的特性与分类等基本物理问题的研究。　

　  （玉 泉）