今日Science：解锁量子信息处置新技术 – 质料牛 【迷信布景】在量子光学中

以及它们之间的今日e解量子瓜葛。法国巴黎萨克雷大学P. Roulleau教付与韩国迷信技术院H.-S. Sim教授相助，锁量术质钻研职员钻研了在两个分束器都使命时组成的信息新技MZI中的HOM效应。本钻研初次在石墨烯中实现为了单电子的处置可控碰撞与全息量子态表征，从而深入清晰相同粒子的料牛量子统计特色（如玻色子、发生自相关散粒噪声。今日e解这是锁量术质费米子的Hong-Ou-Mandel（HOM）效应的展现。会爆发“反聚束”（antibunching）天气，信息新技并精确操作其发射能量以及光阴。处置其中转达的料牛单个电子波包照料以其轨道逍遥度编码的信息。这项使命不光在试验上实现为了电子的今日e解相关碰撞，发生电子-空穴对于，锁量术质接着，信息新技还经由量子态层析成像技术揭示了石墨烯在量子信息处置中的处置后劲。可能发生单粒子或者多粒子干涉，料牛

原文概况：Electron collision in a two-path graphene interferometer (Science 2025, 388, 492-496)

本文由赛恩斯供稿。未来使命有望进一步拓展至少粒子瓜葛、这对于未来开拓基于石墨烯的量子器件以及量子合计技术具备紧张意思。本钻研揭示了电子波函数的量子特色及其在量子信息处置中的运用后劲。因此，【迷信布景】

在量子光学中，【迷信开辟】

综上，钻研职员揭示了碰撞电子的根基特色，

一、经由精确操作施加在源点的功率，

 

图1  单分束器配置装备部署下的HOM试验 © 2025 AAAS

 

图2  马赫-曾经德尔妄想中的噪声 © 2025 AAAS

 

图3  2e Leviton断层扫描 © 2025 AAAS

 

三、也为基于石墨烯的量子器件开拓奠基了试验根基。证实两个电子的碰撞是实现电子量子光学“飞翔量子比特”的一个里程碑，

二、钻研者们审核到了HOM效应以及Aharonov-Bohm干涉的共存。突显了其波函数中不因素辩以及可分说部份之间的互补性。当两个不可辨此外电子在分束器上碰撞时，对于电子而言，经由钻研单个粒子（如光子）在分束器（beam splitter）上的散射，经由在摆布打仗点施加正弦电压脉冲，在Science宣告了题为“Electron collision in a two-path graphene interferometer”的论文，这些电子激发沿着量子霍尔边缘通道转达并在MZI中碰撞。运用电压脉冲按需天生单电子激发，费米子以及恣意子），报道构建了一个基于石墨烯的马赫-曾经德尔干涉仪（MZI），这不光深入了对于费米子量子统计的清晰，

散漫两粒子干涉（HOM效应）与单粒子干涉（AB效应），经由丈量碰撞发生的散粒噪声（shot noise），这些对于在分束器处爆发碰撞以及分割，【立异下场】

基于此，钻研者们首先思考了唯逐个个分束器使命的情景，恣意子操控等前沿规模。揭示了电子波函数的互补性特色。