新華社武漢１０月２７日電（記者李偉）中國科學院武漢物理與數學研究所研究團隊利用里德堡態原子的偶極－偶極相互作用，成功實現了一個銣－８５原子和一個銣－８７原子的量子糾纏和基于這兩個原子的量子受控非門。國際權威學術期刊《物理評論快報》近日發表這一成果。

理論推測，不同粒子間的量子糾纏廣泛存在于各種量子復合體系。操控不同粒子間的糾纏對于模擬和理解強關聯的多體相互作用體系、分數量子霍爾態以及多自旋相互作用體系中量子位相的傳輸等，都有著非常重要的意義。而實驗實現兩個不同種粒子的量子糾纏是基礎且關鍵的一步。

中國科學院武漢物理與數學研究所詹明生研究員領導的研究團隊，在前期完成的異核單原子囚禁的基礎上，利用４８０納米和７８０納米的激光將銣原子相干激發到了到主量子數為７９的高里德堡態。

科研人員充分利用銣－８５和銣－８７在光譜頻率上的差別，在原子間距在３．８微米時依然實現了對單個原子的尋址及完備操控。相比同種原子體系，他們實現了更為優越的串擾抑制，更強的里德堡態原子間的偶極－偶極相互作用和更高效的里德堡阻塞。在此基礎上，首次實現了異核原子間的量子受控非門和量子糾纏。

這項工作不僅展示了異核體系在尋址和抑制原子間操作串擾方面的優勢，推進了多組份原子的量子計算方案，而且為基于異核里德堡原子體系模擬復雜自旋相互作用模型鋪平了道路。該工作結合原有的同種原子量子門操控手段奠定了多組份相互作用體系量子操控的基礎。

[責任編輯：楊凡、徐紅梅]

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