薛定谔猫态的制备与调控是量子物理与量子信息领域的关键科学问题之一，为量子计算和量子精密测量提供了重要资源。面向构建长距离量子网络与发展大规模量子计算的需求，如何实现猫态的远程制备与调控成为亟待解决的科学问题。磁子系统由宏观数量的自旋构成，相干时间长，且具有频率高度可调谐性可与微波、光波、超导量子比特等多种体系产生耦合，是研究猫态等宏观量子态性质、发展基于猫态的量子信息技术的理想平台。

 何琼毅研究员和龚旗煌院士带领的团队与合作者提出了基于磁-光纠缠的磁子猫态远程制备方案（图1）。基于腔磁系统中的磁光耦合性质，利用激光脉冲可以实现磁子与光学模式间的量子纠缠，进而对传输到遥远距离处的光学模式进行减单光子与投影测量操作，可以把磁子远程制备到奇宇称猫态；如果对光学模式依次进行减单光子、加单光子和投影测量操作，则可以将磁子远程制备成偶宇称猫态，由此实现了磁子猫态的远程制备与调控。课题组在实验可实现参数下，对远程制备的磁子猫态性质进行了详细的分析，提出了实现高保真度和高非经典性磁子猫态的参数要求，且远程制备的磁子猫态具有足够大的尺度可以应用于量子信息任务中。在考虑了实验上投影测量误差以及非高斯操作中暗计数的影响后，磁子猫态的寿命依然可以达到微秒量级。

 相关研究成果以“基于磁-光纠缠的磁子薛定谔猫态的远程制备”（Remote Generation of Magnon Schrodinger Cat State via Magnon-Photon Entanglement）为题，2021年8月20日发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）；北京大学物理学院博士后孙风潇为论文的第一作者，何琼毅研究员为通讯作者。

 论文原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.087203