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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。

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　　【案例展示】 

北斗系统服务全球

中国卫星导航系统管理办公室主任 冉承其

　　“万物互联、人工智能”的信息化数字时代正在到来，它需要“更高性能、更加可靠、更好服务”的时空底座。

　　在广袤的非洲大陆，30多个国家正在应用北斗。比如布基纳法索的一家医院因使用北斗建筑测绘大大节省建筑时间，对包括新冠疫情在内的当地传染病防治发挥了重要作用。因北斗而受益的，还有塞内加尔的高速公路建设。

　　在亚洲，塔吉克斯坦的萨雷兹湖大坝监测、中吉乌公路贯通、中哈原油管道输送、中欧班列的日常运行，都离不开北斗高精度定位的默默守护。此外，在阿拉伯国家、在东盟，北斗应用日益广泛，涵盖农业生产、城市治理、野生动物保护等各个领域。

　　面向世界，北斗已进入民航、海事、移动通信等国际组织标准体系，正加快融入国际工业体系。北斗独具特色的短报文通信，可以让用户发送精确位置和信息，这无疑能让搜救领域实现“质”的变革。北斗甚至可以与手机完美融合，“一机在手，永不失联”。

　　（光明日报记者 王禹欣、陈海波整理）

　　《光明日报》（ 2022年11月09日 10版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）