2月23日從中科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室獲悉，中科大教授潘建偉和他的同事在國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了光子比特與原子比特之間的量子態(tài)隱形傳輸。該成果以封面標(biāo)題的形式發(fā)表在2月1日出版的英國(guó)《自然》雜志子刊《自然?物理》上。
　　在對(duì)量子態(tài)的傳輸、操縱和存儲(chǔ)等操作中，不同的物理系統(tǒng)有不同的優(yōu)勢(shì)。光子飛行速度快并與環(huán)境耦合作用小，是量子通信中最好的信息載體，但卻很難被存儲(chǔ)；相比而言，原子態(tài)有很長(zhǎng)的退相干時(shí)間，可用來存儲(chǔ)量子態(tài)。兩個(gè)系統(tǒng)如果能夠相互轉(zhuǎn)換，將對(duì)遠(yuǎn)距離量子通信和大尺度量子計(jì)算帶來極大推動(dòng)。因此，實(shí)現(xiàn)連接這兩個(gè)系統(tǒng)的量子界面已經(jīng)成為量子信息處理中重大的實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)。在不破壞其量子特性的情況下，將飛行（光）量子比特所載信息傳送到靜止（原子）量子比特上，并在需要時(shí)成功讀取原子量子比特內(nèi)存儲(chǔ)的信息，這一技術(shù)將是未來量子信息處理中的重要組成部分。
　　盡管量子隱形傳態(tài)和量子存儲(chǔ)已經(jīng)分別在以前的實(shí)驗(yàn)中被實(shí)現(xiàn)，然而如何進(jìn)行內(nèi)嵌存儲(chǔ)功能的量子隱形傳態(tài)，始終是量子信息處理的一大難題。
　　潘建偉領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在國(guó)家自然科學(xué)基金、973計(jì)劃、中科院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目等支持下，同德國(guó)、奧地利等國(guó)同事合作，對(duì)這一難題進(jìn)行了近四年的艱苦研究，最近他們成功地將一個(gè)未知光量子態(tài)隱形傳輸?shù)皆颖忍厣希⒃诖鎯?chǔ)8微秒后，再將原子態(tài)轉(zhuǎn)換為光子態(tài)。
　　在實(shí)驗(yàn)中，他們利用極化光子態(tài)作為量子信息的載體，利用由大約一百萬銣原子構(gòu)成的冷原子系綜作為量子存儲(chǔ)器，制備了光子與原子系綜態(tài)之間的糾纏。通過這個(gè)光子?原子糾纏源，進(jìn)行了光量子比特到遠(yuǎn)程原子比特的量子態(tài)隱形傳輸。傳輸?shù)皆颖忍氐牧孔有畔⒃诖鎯?chǔ)了8微秒后，被成功地轉(zhuǎn)換為光量子態(tài)以作進(jìn)一步的量子信息處理。