集成光量子芯片是一种能在微纳尺度上编码、处理、传输和存储光量子信息的先进平台。如何在光量子芯片上实现大规模量子纠缠是国际量子研究难题。量子纠缠簇态作为一种典型的多比特量子纠缠态,是量子信息科学的核心资源,然而其确定性、大规模制备面临巨大实验困难,尤其连续变量簇态的光量子芯片的制备和验证技术在国际上仍属空白。
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
经多年攻关,北京大学教授王剑威、龚旗煌和山西大学教授苏晓龙等带领的研究团队,成功攻克关键技术瓶颈,创新性发展了连续变量光量子芯片调控、多色相干泵浦与探测技术,实现了确定性、可重构的纠缠簇态制备,并对簇态纠缠结构进行实验验证。
王剑威介绍,量子比特可分别通过离散变量编码、连续变量编码方式在光量子芯片上实现。为制备出具有超高保真度的量子比特,以往通常采用基于单光子的离散变量编码方式,但该方法的成功率随量子比特数增加呈指数下降。为此,团队采用基于光场的连续变量编码方式,破解了制备量子比特和量子纠缠的“概率”难题,首次实现了量子纠缠簇态在芯片上的“确定性”产生。
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
“这是我国科学家在集成光量子芯片技术领域取得的新突破。”龚旗煌表示,这一原创成果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,对推动量子计算、量子网络和量子模拟等领域的实用化发展具有重要意义。
《自然》杂志审稿人评价称:“这项工作首次在光量子芯片上实现多比特的连续变量量子纠缠,是可扩展光量子信息处理的重要里程碑。”
2025(第五届)碳基半导体材料与器件产业发展论坛
4月10-12日 浙江宁波
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论坛背景
Background of the Forum
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论坛信息
Forum Info
论坛主题:创新·融合(金刚石&"金刚石+")
论坛时间:2025年4月10-12日
论坛地点:浙江宁波
论坛主席:江南,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员
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论坛组织
Forum organization
联合主办:
中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能碳素实验室
甬江实验室
宁波工程学院
协办单位:
宁波盈诺科技孵化有限公司
支持单位:
河北工业大学先进激光技术研究中心
金刚石激光技术及应用协同创新中心
中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟
支持媒体:
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论坛设置
Forum Settings
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核心议题
core subject
**拟定议题,以实际议程为准。欢迎企业和科研单位提供和定制议题方向。
主论坛:碳基半导体的机遇与挑战
(1)新的国际局势与政策导向下的碳基半导体发展趋势研判
(2)AI等未来产业驱动下的碳基半导体的市场需求与前景分析
(3)碳基半导体(金刚石、碳化硅、石墨烯和碳纳米管等)前沿研究进展
(4)碳基半导体器件(金刚石及“金刚石+”)产业化与应用进展
(5)碳基半导体产业投资分析
主题一:金刚石半导体制备与应用探索
(1)大尺寸、低成本金刚石制备技术与产业化推进
(2)高效、低损伤金刚石精密加工技术
(3)金刚石功率器件的热管理解决方案
主题二:“金刚石+”半导体制造与规模化应用
(1)“金刚石+”半导体异质外延生长(金刚石薄膜)
(2)“金刚石+”半导体键合技术
(3)“金刚石+”半导体先进光刻与微纳加工
(4)“金刚石+”半导体先进封装(2.5D/3D集成)
(5)“金刚石+”半导体(SiC、GaN、Ga2O3、AlN、BN)的最新研究进展及其在功率器件、二极管、射频器件、滤波器、热管理等领域应用
主题三:石墨烯&碳纳米管制备以及其在柔性&高速电子设备领域的应用
(1)石墨烯晶圆的大尺寸制备、带隙调控及器件研究
(2)石墨烯在柔性电子和可穿戴设备中的应用
(3)碳纳米管的手性控制与选择性生长
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