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首个三光子颜色纠缠W态问世

2019-12-18
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据物理学家组织网近来报导,美国研讨人员初次让3个光子的色彩彼此羁绊,构建出一种名为W态的量子力学状况。在这种状况下,即便3个光子中一个光子“走丢了”,有些羁绊态仍会保存下来,因而有望运用于量子通讯范畴。并且,研讨人员称,这种羁绊态也使别致的量子运用和根底物理测验成为或许。


为了发明出这种状况,伊利诺伊大学香槟分校的研讨人员将激光照射进玻璃纤维内。经过一个名为“自发四波”混合的进程——4个激光光子与光纤彼此作用,然后湮灭——发生两对不同色彩的光子。这4个光子被用来结构3光子W态。其间一个为绿色,剩余3个构建出这种3光子W态——由两个赤色光子和一个绿色光子的一切或许迭代组成。


这项作业的共同之处在于,研讨人员运用光子的色彩作为羁绊自由度,而之前的研讨运用光子的偏振。由于光子的能量不会容易改变,这就降低了能量羁绊W态在长距离传达时发生差错的或许性。经过丈量双光子子系统的信息,研讨人员初次验证了这种状况。研讨发表于《物理谈论快报》杂志。


研讨人员方斌指出:“科学家们曾经曾发明过偏振羁绊的W态,但最新研讨是在光纤中发生的第一个离散的能量羁绊W态和第一个3光子羁绊态。与其他类型的3粒子羁绊比较,W态关于量子通讯很有用,由于假如一个光子丢掉了,别的两个光子会保存一些羁绊,这意味着通讯能够持续。”


研讨负责人、维吉尼亚·洛伦茨说:“这项研讨的另一个新方面是,咱们提出了一种直接证明W状况存在的办法。”


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