中国科学家光量子芯片研究取得里程碑式突破

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2025-03-19 12:11:41 778

在科技日新月异的今天，量子科技作为前沿领域的佼佼者，正引领着新一轮的科技革命和产业变革。近日，中国科学家在光量子芯片领域取得了令人振奋的重大突破，为全球量子科技的发展注入了新的活力。

图为王剑威教授（中）与团队成员在北大实验室测试集成光量子芯片。（图源：科普中国）

北京大学与山西大学的联合研究团队，凭借深厚的科研实力和创新能力，成功实现了全球首例基于集成光量子芯片的连续变量簇态量子纠缠。这一突破性进展不仅展示了中国在量子科技领域的雄厚实力，更为光量子芯片的大规模扩展及其在量子计算、量子网络和量子信息等领域的应用奠定了重要基础。

在技术细节方面，研究团队展现出了卓越的科研智慧和创新精神。他们创新性地发展了超低损耗的连续变量光量子芯片调控技术，这一技术为实现高效、稳定的量子纠缠提供了有力保障。同时，团队还多色相干泵浦与探测技术进行了深入研究，成功实现了确定性、可重构的纠缠簇态制备。这一成果不仅标志着我国在集成光量子芯片技术领域取得了重要突破，更填补了连续变量光量子芯片领域的关键技术空白，为国际科学界树立了新的标杆。

图为北大博士研究生、论文第一作者贾新宇展示集成光量子芯片。（图源：科普中国）

量子纠缠作为量子信息科学的核心资源，其大规模制备一直是国际科学界竞相攻克的重点方向。然而，由于量子系统的复杂性和脆弱性，实现大规模、稳定、可控的量子纠缠一直面临着巨大的挑战。中国科学家此次取得的突破，为大规模量子纠缠态的制备与操控提供了全新的技术路径。这一技术路径不仅具有高度的可行性和稳定性，还为量子计算和量子网络的实用化发展提供了关键技术支撑。

具体来说，这一成果将为量子计算领域带来革命性的变化。量子计算作为下一代计算技术，具有超强的计算能力和并行处理能力，有望解决传统计算机无法解决的复杂问题。然而，量子计算的实现离不开大规模、稳定、可控的量子纠缠态。中国科学家此次取得的突破，为量子计算的实用化提供了有力保障，有望加速量子计算技术的研发和应用进程。

同时，这一成果也将对量子网络的发展产生深远影响。量子网络作为量子信息传输和共享的重要平台，是实现量子互联网和量子通信的关键。然而，量子网络的构建同样需要大规模、稳定、可控的量子纠缠态作为支撑。中国科学家此次取得的突破，为量子网络的构建提供了全新的技术路径和关键技术支持，有望推动量子网络技术的快速发展和应用。

此外，这一成果还将对量子信息科学的其他领域产生积极影响。量子信息科学作为新兴的前沿领域，涵盖了量子计算、量子通信、量子测量等多个方面。中国科学家此次取得的突破，不仅为量子信息科学的发展提供了新的思路和方法，还为相关领域的研究提供了有力支持，有望推动量子信息科学的全面发展。

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