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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。

长期运动可延缓全身多器官衰老******

　　1月6日，中科院动物研究所研究员刘光慧课题组、曲静课题组和中科院北京基因组研究所研究员张维绮课题组合作，在《创新》（Innovation）在线发表论文，系统绘制了机体14种组织器官在长期有氧运动下的单细胞全景图谱，并发现长期运动可以明显降低年老个体的泛组织衰老程度，且增强机体的抗感染能力。

　　研究人员通过行为学评估发现，长期有氧运动不仅增加了小鼠的肌肉耐力，还增强了其学习及记忆能力。此外，运动后，小鼠血液中炎性因子含量较对照组小鼠明显降低。为了进一步揭示运动对机体不同器官和细胞类型的影响，研究人员还分离获得了各组动物的14种组织器官，基于高分辨率的单细胞或单细胞核转录组测序，系统绘制了运动组和对照组小鼠的泛组织单细胞基因表达全景图谱。

　　研究人员发现，小鼠心肌和骨骼肌中的基因表达改变对运动的高度敏感，与横纹肌组织中线粒体数目随运动上调相一致。这表明长期有氧运动可以重塑机体多种器官组织的结构和功能，提升多种器官的生理功能，增强个体的学习记忆能力。进一步的机制研究表明，核心节律转录因子BMAL1的表达上调介导了运动在衰老过程中对心血管的保护作用。（见习记者刘如楠）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）