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多光子非线性量子干涉首次实现 为新型量子态制备等应用奠定基础******

　　科技日报合肥1月16日电 (记者吴长锋)记者16日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作，基于光量子集成芯片，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。相关成果日前发表在光学权威学术期刊《光学》上。

　　量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了20多年，并且在许多新兴量子技术中得到应用，直到2017年，人们才在理论上将该现象扩展到多光子过程，但实验上由于需要极高的相位稳定性和路径重合性，一直未获得新进展。光量子集成芯片，以其极高的相位稳定性和可重构性逐渐发展成为展示新型量子应用、开发新型量子器件的理想平台，也为多光子非线性干涉研究提供了实现的可能性。

　　任希锋研究组长期致力于硅基光量子集成芯片开发及相关应用研究并取得系列重要进展。在前工作基础上，研究组通过进一步将多光子量子光源模块、滤波模块和延时模块等结构片上级联，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的相干相长、相消过程，其四光子干涉可见度为0.78。而双光子符合并未观测到随相位的明显变化，这同理论预期一致。整个实验在一个尺寸仅为3.8×0.8平方毫米的硅基集成光子芯片上完成。

　　这一成果成功地将两光子非线性干涉过程扩展到多光子过程，为新型量子态制备、远程量子计量以及新的非局域多光子干涉效应观测等应用奠定了基础。审稿人一致认为这是一个重要的研究工作，并给出了高度评价：该芯片设计精良，包含多种集成光学元件，如纠缠光子源、干涉仪、频率滤波器/组合器；这项工作推动了集成光子量子信息科学与技术研究领域的发展。

诸多心理疾病皆与特定大脑回路相关******

　　科技日报北京1月17日电 (记者刘霞)美国波士顿布里格姆妇女医院研究人员在最新一期《自然·人类行为》杂志上发表论文称，抑郁症、焦虑症、精神分裂症、双相情感障碍、成瘾症和强迫症都与大脑同一回路出现问题有关。

　　此前的脑部扫描研究表明，大脑的几个不同区域与各种心理健康问题有关，但这些结果并不吻合。

　　为了解更多信息，研究团队查阅了大脑存在损伤的194名越战老兵的健康记录。结果发现，如果大脑后部区域(包括与空间感知相关的后顶叶皮层)受损，老兵更有可能被诊断出上述6种心理疾病；如果大脑前部附近(包括与情绪相关的前扣带回皮层和与自我意识相关的脑岛)受伤，老兵就不太可能被诊断出上述疾病。

　　研究团队将其发现与现有大脑中神经连接的综合图谱进行了比较。结果表明，当大脑后部区域活跃度较低时，前部区域往往活跃度较高，反之亦然。

　　研究人员还观察了193项涉及近1.6万人的脑部扫描研究结果，发现罹患上述6种心理疾病中任何一种的患者，其大脑前部区域或与之相关区域的组织往往存在萎缩情况。这一点也得到了此前开展的手术研究的支持，这些手术破坏了存在严重精神健康疾病——如强迫症和抑郁症患者的小部分大脑，而所有被破坏的地方都位于大脑前部区域。

　　最新发现与一种观念不谋而合。该观念认为，不同精神疾病可能拥有共同的潜在原因，但这一观念存在争议，因为抑郁症和精神分裂症的症状大相径庭。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）