"Observation of eight-photon entanglement". X. C. Yao, T. X. Wang, P. Xu, H. Lu, G. S. Pan, X. H. Bao, C. Z. Peng, C. Y. Lu, Y. A. Chen, J. W. Pan. NATURE PHOTONICS. In Press. DOI: 10.1038/nphoton.2011.354
The creation of increasingly large multipartite entangled states is not only a fundamental scientific endeavour in itself, but is also the enabling technology for quantum information. Tremendous experimental effort has been devoted to generating multiparticle entanglement with a growing number of qubits. So far, up to six spatially separated single photons have been entangled based on parametric downconversion. Multiple degrees of freedom of a single photon have been exploited to generate forms of hyper-entangled states. Here, using new ultra-bright sources of entangled photon pairs,
an eight-photon interferometer and post-selection detection, we
demonstrate for the first time the creation of an eight-photon
Schrödinger cat state
with genuine multipartite entanglement. The ability to control eight
individual photons represents a step towards optical quantum
computation, and will enable new experiments on, for example, quantum
simulation, topological error correction and testing entanglement dynamics under decoherence.
La creación de estados multipartícula enredados, cada vez más grandes, no es tan sólo un esfuerzo de ciencia fundamental, sino que también provee la tecnología necesaria para la información cuántica. Se han dedicado esfuerzos experimentales enormes a la generación de enredamientos multipartícula con un número creciente de bits cuánticos. Hasta el momento se ha logrado el enredamiento, basado en downconversion paramétrico, de hasta seis fotones separados espacialmente. Los múltiples grados de libertad de un solo fotón han sideo aprovechados para generar formas de estados hiperenredados. Aquí se demuestra por vez primera la creación de un estado de gato de Schrödinger con ocho fotones, con un verdadero enredamiento multipartícula, a partir del uso de nuevas fuentes ultrabrillantes de pares enredados de fotones, de un interferómetro de ocho fotones y de una detección postselección. La capacidad de controlar individualmente ocho fotones representa un paso adelante hacia la computación óptica cuántica, y premitirá realizar nuevos experimentos acerca de, por ejemplo, simulación cuántica, corrección de errores topológicos y pruebas de dinámica de enredamiento bajo decoherencia.
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