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多光子非线性量子干涉首次实现 为新型量子态制备等应用奠定基础******

　　科技日报合肥1月16日电 (记者吴长锋)记者16日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作，基于光量子集成芯片，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。相关成果日前发表在光学权威学术期刊《光学》上。

　　量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了20多年，并且在许多新兴量子技术中得到应用，直到2017年，人们才在理论上将该现象扩展到多光子过程，但实验上由于需要极高的相位稳定性和路径重合性，一直未获得新进展。光量子集成芯片，以其极高的相位稳定性和可重构性逐渐发展成为展示新型量子应用、开发新型量子器件的理想平台，也为多光子非线性干涉研究提供了实现的可能性。

　　任希锋研究组长期致力于硅基光量子集成芯片开发及相关应用研究并取得系列重要进展。在前工作基础上，研究组通过进一步将多光子量子光源模块、滤波模块和延时模块等结构片上级联，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的相干相长、相消过程，其四光子干涉可见度为0.78。而双光子符合并未观测到随相位的明显变化，这同理论预期一致。整个实验在一个尺寸仅为3.8×0.8平方毫米的硅基集成光子芯片上完成。

　　这一成果成功地将两光子非线性干涉过程扩展到多光子过程，为新型量子态制备、远程量子计量以及新的非局域多光子干涉效应观测等应用奠定了基础。审稿人一致认为这是一个重要的研究工作，并给出了高度评价：该芯片设计精良，包含多种集成光学元件，如纠缠光子源、干涉仪、频率滤波器/组合器；这项工作推动了集成光子量子信息科学与技术研究领域的发展。

【光明图刊】春运大幕将启 铁路列车整装待发******

　　2023年春运将于1月7日拉开大幕。为保障运营安全平稳，各地铁路局加大检查、检修和安全巡查力度，为乘客春运期间出行保驾护航。

　　2023年1月6日，河南郑州，郑州动车段机械师正在对入库动车组列车进行走行部检查。(王玮摄/光明图片)

　　2023年1月6日凌晨，在沪昆高铁贵州铜仁南站站区，贵阳高铁工务段的工作人员开展铁路设备巡检，确保春运动车运行安全。(胡攀学摄/光明图片)

　　2023年1月6日，陕西西安，中国铁路西安局集团有限公司西安动车段存车场，一列列动车组整装待发迎接2023年春运。(王曙天摄/光明图片)

　　2023年1月5日，在中国铁路郑州局集团有限公司洛阳机务段检修车间，工作人员正在进行检修作业。(张怡熙摄/光明图片)

　　2023年1月4日，杭州西动车所，地勤机械师在对复兴号智能动车组进行检查。(周围摄/光明图片)

　　2023年1月4日，在南京东机辆段南京整备车间，铁路职工在对一台内燃机车轮对进行检修。(苏阳摄/光明图片)

　　2023年1月3日，航拍中国铁路成都局集团有限公司成都动车段的存车线，配属该段的155组动车组完成检修集结完毕，犹如“陆地航母”一般，蓄势待发。(苏志刚摄/光明图片)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）