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我院张善超副教授在Phys. Rev. Lett.发表高水平研究成果

By: 张建锋, PostTime: 2019/11/8, Visits: 587

我院广东省量子调控工程与材料重点实验室在“量子科学与工程”研究领域取得重要研究进展:提出了一种测量量子态的新方法,并应用该方法实现了对光子时域波函数的直接测量。该成果于11月6日以“-Quench Measurement of a pure quantum-state wavefunction”为题发表在国际物理顶尖期刊《Physical Review Letters》,文章链接:https:/ /journals.aps. org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.190402。

测量在自然科学研究中起着举足轻重的作用,测量方法上的新突破往往可以直接推动新的科学发现和人类知识的进步。波函数是量子力学的基本假设之一,量子态波函数的测量不仅是量子力学发展的基石之一,同时也在量子科学与工程研究领域有着重要的应用价值。传统的量子态测量方法是量子态层析,该方法需要消耗大量资源;量子弱测量方法能实现波函数的直接测量,但需要借助额外指针态,因此现有的测量方法都在实际应用中面临不同的挑战。例如,对于光子时域波函数的直接测量,寻找可用的指针态仍很困难。针对当前面临的挑战,我校超冷原子物理研究团队在理论上提出了一种新的波函数测量方法“-Quench Measurement”,并在实验上将该方法应用于光子时域波函数的直接测量。该方法不需要借助指针态、测量参数范围大、测量保真度高,在连续变量量子波函数以及高维量子信息等领域均具有重要应用前景。

我院青年拔尖人才张善超博士,硕士研究生周忆如和香港科技大学博士研究生梅叶锋为共同第一作者,我院特聘教授、香港科技大学教授杜胜望博士与我院颜辉教授和朱诗亮教授为共同通讯作者。参与该工作的还有我院青年教师廖开宇博士,李建锋博士,张新定教授和南京大学的博士研究生温永利等。

该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重点领域研究计划、广东省自然科学基金、物理一流学科等经费的支持。