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（物理學(xué)科供稿）近日,，我校理學(xué)院物理學(xué)科“吉林省量子計算與量子信息重點實驗室”王洪福教授研究團隊在量子信息研究中取得重要進展：在非厄米開放腔磁系統(tǒng)中,，利用相干耦合和耗散耦合的協(xié)同效應(yīng)實現(xiàn)光學(xué)模和磁子模之間的量子糾纏及可控單向?qū)б沂玖碎_放腔磁系統(tǒng)中的非對稱量子關(guān)聯(lián)行為,。相關(guān)研究成果以“開放腔磁學(xué)系統(tǒng)中協(xié)同效應(yīng)誘導(dǎo)的單向量子導(dǎo)引”（Cooperative-effect-induced one-way steering in open cavity magnonics）為題于2022年9月在量子信息權(quán)威期刊《npj Quantum Information》上在線發(fā)表,，npj Quantum Information 8, 102 (2022) 。

近年來,，量子糾纏作為一種特殊的量子關(guān)聯(lián),，成為量子信息和量子計算中的重要資源；而量子導(dǎo)引作為量子糾纏的充分條件,，是一種介于量子糾纏和貝爾非定域性之間的量子非局域性,，其顯著特點是固有的非對稱性，即方向性,。量子糾纏和量子導(dǎo)引對于檢驗量子力學(xué)基本原理、促進人們更加深刻地認識量子世界發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,，并在量子隱形傳態(tài),、單方設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配、單向量子計算和子信道區(qū)分等量子信息處理任務(wù)的發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景,。

然而,，實現(xiàn)具有強糾纏且靈活可控的單向量子導(dǎo)引仍然是一個棘手的問題，特別是在實驗資源匱乏的情況下,。在新興領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)具有強糾纏且靈活可控的單向量子導(dǎo)引,，是研究者們一直探索的問題。

基于量子糾纏和量子導(dǎo)引的重要意義,，王洪福教授研究團隊在均勻磁場中,，采用由十字交叉的微波電路和1毫米直徑的釔鐵石榴石球所構(gòu)成的非厄米開放腔磁系統(tǒng)，通過微波腔模與磁子模之間相干耦合和耗散耦合的協(xié)同效應(yīng),，實現(xiàn)了雙模間的量子糾纏和完美的單向量子導(dǎo)引,。研究發(fā)現(xiàn)，在相干耦合和耗散耦合共存的情況下,，可以在系統(tǒng)本征值能譜中雙模頻率接近共振的兩個類異常點處獲得最大量子糾纏和完美的單向量子導(dǎo)引,。此研究工作具有以下優(yōu)點：（1）開放腔磁學(xué)系統(tǒng)具有非常靈活的可控性；（2）不需要以降低可導(dǎo)引性為代價給子系統(tǒng)增加非對稱損耗或噪聲,，量子導(dǎo)引方向性僅由協(xié)同耗散的相對相位和磁子模的頻率失諧來控制,；(3) 在弱相干耦合機制和強相干耦合機制下均可以實現(xiàn)量子糾纏和單向?qū)б?，且對環(huán)境溫度具有魯棒性。研究成果有助于理解開放腔磁系統(tǒng)中的非對稱量子關(guān)聯(lián)行為,，為基于磁子學(xué)混合系統(tǒng)的其他量子效應(yīng)提供了豐富的靈感,，并在基于腔磁系統(tǒng)中量子糾纏連續(xù)變量量子信息處理任務(wù)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

上述研究由我校和東北師范大學(xué)合作完成,，論文第一作者管思宇博士生,，是我校青年圖們江學(xué)者預(yù)約培養(yǎng)人才；王洪福教授和衣學(xué)喜教授為論文共同通訊作者,。該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項目,、以及延邊大學(xué)高端人才和延邊大學(xué)科研創(chuàng)新團隊項目經(jīng)費的支持。

《npj Quantum Information》是自然出版集團與全球知名研究機構(gòu)以開放獲取形式出版的一系列在線出版物“自然合作期刊”（Nature Partner Journals, NPJ）之一,。該期刊2022年的影響因子為10.758,，中科院1區(qū)top期刊。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41534-022-00619-y