中科大量子纳米显微技术研究取得重要进展

从中科大获悉，该校科研人员在量子纳米显微技术研究上取得重要进展，为纳米光子学和量子信息的有机结合提供了新的思路。该项成果近日在线发表于《纳米快报》上。

据悉，中科院量子信息重点实验室任希锋研究组的科研人员，利用微纳光纤级联银纳米线波导，首次实现在纳米结构中以表面等离子激元(SPP)的形式传输量子偏振纠缠态，其保真度可以达到93.2%。

由于光学衍射极限的存在，使得新兴的量子技术，比如量子成像、量子精密测量等，很难应用到纳米尺度的成像技术上。近年来，基于SPP的光学器件越来越引起人们的关注，它不仅尺寸小，可以突破传统的光学衍射极限，而且局域场密度高，与物质的相互作用强。尽管SPP在经典光学领域得到了长足发展，但是由于其激发效率低，而且存在比较高的固有损耗，将其和量子技术结合在一起面临着多重困难。

任希锋研究组利用微纳光纤把波导中的光学模式绝热压缩，在纳米波导中高保真度的传输了光子的偏振纠缠态。此工作不仅从原理上充分地证明了SPP可以有效的携带量子信息，也为量子技术在纳米尺度上的应用解决了若干关键性难题，使得同时突破标准量子极限和光学衍射极限的量子纳米显微技术成为可能。