眾所周知，量子糾纏在量子信息科學中扮演著重要的角色，例如量子密鑰分發(fā)、量子安全直接通信、量子隱形傳態(tài)、分布式量子計算等。近期，物理與材料科學學院教師宋國柱博士在Physical Review A上發(fā)表論文“Quantum entanglement creation based on quantum scattering in one-dimensional waveguides”，基于一維波導(dǎo)中光子的散射性質(zhì)，該文章在固態(tài)量子系統(tǒng)中構(gòu)建了多粒子糾纏態(tài)方案，包括Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 和 W 兩個重要糾纏態(tài)的構(gòu)建方案。我們的系統(tǒng)中，量子糾纏態(tài)比特被編碼在量子發(fā)射器的兼并基態(tài)上。值得指出的是，在我們的方案中，由系統(tǒng)缺陷引起的量子發(fā)射器和光子間的錯誤相互作用是可以被轉(zhuǎn)化為光子極化狀態(tài)的探測，也即是可以被預(yù)報的。數(shù)值模擬計算表明，在現(xiàn)有的實驗室技術(shù)條件下，我們的兩個糾纏態(tài)方案在量子點-慢光光子晶體波導(dǎo)系統(tǒng)中成功率和保真度都很高。
該工作近期被美國物理學會學術(shù)期刊Physical Review A 接收發(fā)表 [Phys. Rev. A 106, 032416 (2022)]。物理與材料科學學院教師宋國柱博士為論文第一作者兼通訊作者，天津師范大學為第一單位。此外，該工作主要是與北京科技大學魏海瑞教授合作完成。該研究工作得到了國家自然科學基金青年科學基金項目“納米光子波導(dǎo)中原子系綜的散射性質(zhì)”（No.12004281）和教育部中國高校產(chǎn)學研創(chuàng)新基金（“光學納米材料中的量子輸運及其應(yīng)用”No.2021BCA02005）的支持。
文章鏈接：https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.106.032416
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