近日,我校物理與電子科學2、低維量子結構與調控教育部重點實驗室、物質微結構與功能湖南省重點實驗室、量子效應及其應用協同中心廖潔橋教授課題組在容噪光力糾纏方面取得重要進展,在國際頂尖期刊Phys. Rev. Lett.發表題為“Noise-Tolerant Optomechanical Entanglement via Synthetic Magnetism ”的學術論文。近年來,廖潔橋教授課題組一直圍繞著暗模操控課題開展研究,取得了一系列研究成果,先後在國際知名期刊發表多篇論文:Phys. Rev. A (Rapid Communication) 102, 011502 (2020);Phys. Rev. A 102, 023707(2020);Phys. Rev. A 106, 013526 (2022)。
光場和多個力學振動模式的量子糾纏是多通道量子信息處理和量子信息存儲的關鍵資源。然而,該光力糾纏的製備被多振動模耦合到共同光模所引起的暗模效應所抑制(甚至被完全破壞)。基於此,如何打破暗模效應被本領域專家公認為一個關鍵的難題。廖潔橋教授課題組首次提出運用合成磁場方法來操控暗模效應,從而製備對暗模和熱噪聲免疫的光力糾纏。該方法具有普適性,可應用於量子物理學中的其他暗態操控課題。這項工作為增強和保護脆弱的量子資源免受熱噪聲和暗模的影響提供了手段,併為實現容噪量子網絡鋪平了道路。
廖潔橋教授為本論文的唯一通訊作者,湖南師範大學為該論文的第一單位,湖南師範大學博士生賴登高(現為日本理化學研究所博士後)為本論文第一作者,波蘭波茲南密茨凱維奇大學Adam Miranowicz教授和日本理化學研究所Franco Nori教授參與了部分研究工作。該工作獲得了國家自然科學基金、湖南省自然科學基金和湖南省科技創新計劃的資助。
相關論文鏈接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.063602