量子系统环境调控首次实现

量子系统环境调控首次实现

 

近日，中科院量子信息重点实验室李传锋研究组与芬兰、德国的研究组合作，在实验上首次实现了对开放量子系统的环境调控，观察到了开放系统的马尔科夫过程到非马尔科夫过程的突变现象。

 

该研究成果发表在12月3日的《自然—物理》上，并被该刊《新闻与观察》栏目专门报道。

 

具有马尔科夫特性的环境会破坏量子系统特有的相干性，这就是所谓的消相干效应，它是实现量子计算和其他量子信息功能的主要障碍。李传锋研究组制备出高纯度的纠缠光子对，将其中一个光子的偏振比特作为量子系统，把该光子的频率作为环境，通过石英片的双折射效应使量子系统与环境相互作用，实现了系统在环境中的演化。

 

他们创造性地在光路中加入特制的法布里—玻罗腔，通过改变法布里—玻罗腔的转动角度，利用另外一个光子作辅助探测，观察到了开放系统动力学演化的突变现象：转动到某个角度，环境的马尔科夫夫性突然消失，变成非马尔科夫环境，继续转动到另一个角度时，环境的非马尔科夫性又突然消失，变成马尔科夫环境，从而实现了对开放量子系统环境的调控。

 

该成果对噪声环境中量子纠缠态的调控、量子计算、量子存储等研究具有重要意义，并开创了非马尔科夫过程定量研究的先河，对开放系统的研究将产生重要影响。

 

http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/20111271023293720996.shtm