【中國科技網】我科學家首次實現真多體非經典量子測量
科技日報記者(zhe) 吳長鋒
記者29日從(cong)188bet足球獲(huo)悉，該校郭光(guang)燦院士(shi)團隊項國勇、侯志博(bo)研(yan)究(jiu)(jiu)組與復旦大學(xue)朱黃俊研(yan)究(jiu)(jiu)組合作(zuo)，首次在(zai)理論(lun)上將真(zhen)多體(ti)非(fei)經典性從(cong)量(liang)子態擴展到量(liang)子測量(liang)，并實(shi)(shi)驗(yan)實(shi)(shi)現了(le)基于二維(wei)光(guang)量(liang)子行走的真(zhen)三(san)體(ti)非(fei)經典測量(liang)，實(shi)(shi)驗(yan)保真(zhen)度(du)超越(yue)最優(you)二可分測量(liang)11個標(biao)偏。相關研(yan)究(jiu)(jiu)成(cheng)果5月28日在(zai)線發表于《物理評論(lun)快報》。
非經典(dian)關聯(lian)是(shi)(shi)量(liang)子世界(jie)區(qu)別于經典(dian)世界(jie)的核心(xin)特(te)征，是(shi)(shi)量(liang)子力學的核心(xin)基礎問題，也是(shi)(shi)很多(duo)(duo)量(liang)子信息處理任務的關鍵(jian)資(zi)源。實現非經典(dian)關聯(lian)的傳統方式是(shi)(shi)對糾(jiu)纏量(liang)子態(tai)做(zuo)局(ju)域測量(liang)。而(er)真(zhen)(zhen)多(duo)(duo)體非經典(dian)關聯(lian)是(shi)(shi)多(duo)(duo)體量(liang)子系統中(zhong)最強的關聯(lian)，因(yin)而(er)備受關注。真(zhen)(zhen)多(duo)(duo)體糾(jiu)纏量(liang)子態(tai)能夠(gou)展(zhan)現出(chu)真(zhen)(zhen)多(duo)(duo)體非經典(dian)關聯(lian)，并在(zai)量(liang)子非局(ju)域性(xing)檢驗(yan)、量(liang)子網絡、量(liang)子密碼和量(liang)子精密測量(liang)中(zhong)具有重要應(ying)用價值。
量(liang)子(zi)(zi)集(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)測(ce)(ce)(ce)量(liang)相(xiang)比可分測(ce)(ce)(ce)量(liang)具(ju)有更(geng)強(qiang)的(de)(de)(de)信(xin)息提取能(neng)力(li)(li)(li)，即使被測(ce)(ce)(ce)量(liang)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)子(zi)(zi)系(xi)統之間(jian)不存在任何(he)關(guan)(guan)(guan)聯。這種超(chao)越(yue)可分測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)信(xin)息提取能(neng)力(li)(li)(li)只(zhi)能(neng)來源于量(liang)子(zi)(zi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)中(zhong)的(de)(de)(de)非(fei)經典關(guan)(guan)(guan)聯。目前國際(ji)上(shang)已經實驗(yan)(yan)實現了兩(liang)拷貝(bei)集(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)測(ce)(ce)(ce)量(liang)，驗(yan)(yan)證了兩(liang)體(ti)(ti)(ti)(ti)非(fei)經典測(ce)(ce)(ce)量(liang)可以(yi)展(zhan)現比可分測(ce)(ce)(ce)量(liang)更(geng)強(qiang)的(de)(de)(de)信(xin)息提取能(neng)力(li)(li)(li)。但相(xiang)比于量(liang)子(zi)(zi)態(tai)中(zhong)的(de)(de)(de)真(zhen)多(duo)(duo)體(ti)(ti)(ti)(ti)關(guan)(guan)(guan)聯，如何(he)判(pan)斷一個測(ce)(ce)(ce)量(liang)是否(fou)具(ju)備真(zhen)三體(ti)(ti)(ti)(ti)非(fei)經典關(guan)(guan)(guan)聯尚(shang)不清楚(chu)，之前實驗(yan)(yan)上(shang)也沒有實現超(chao)越(yue)兩(liang)拷貝(bei)集(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)測(ce)(ce)(ce)量(liang)信(xin)息提取能(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)多(duo)(duo)拷貝(bei)集(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)測(ce)(ce)(ce)量(liang)。
研(yan)(yan)究人員(yuan)在實(shi)驗上(shang)系統(tong)發(fa)展了兩拷(kao)貝集(ji)體測量(liang)(liang)技術和自適應兩拷(kao)貝集(ji)體測量(liang)(liang)技術。在此基礎上(shang)，研(yan)(yan)究團隊進一步采(cai)用九步二(er)維光量(liang)(liang)子(zi)行走(zou)，通過精心設計(ji)30個控制算符，最(zui)終實(shi)現(xian)了最(zui)優真(zhen)三拷(kao)貝集(ji)體測量(liang)(liang)，并(bing)將其用于(yu)量(liang)(liang)子(zi)態估計(ji)任務中，實(shi)驗獲(huo)得(de)的(de)保(bao)真(zhen)度比所(suo)有(you)二(er)可(ke)分集(ji)體測量(liang)(liang)最(zui)高保(bao)真(zhen)度高11個標偏(pian)。這(zhe)種前所(suo)未有(you)的(de)信息提取能力表(biao)明研(yan)(yan)究團隊在國際上(shang)首次實(shi)驗實(shi)現(xian)了真(zhen)三體量(liang)(liang)子(zi)測量(liang)(liang)。
研(yan)究人員介(jie)紹，該工作首次展(zhan)現了(le)量(liang)子(zi)測量(liang)中的(de)真多體(ti)(ti)非經典關聯(lian)，增進了(le)人們對真多體(ti)(ti)非經典關聯(lian)的(de)認(ren)識，并(bing)為進一步探索(suo)真多體(ti)(ti)量(liang)子(zi)測量(liang)的(de)應用和潛力奠(dian)定了(le)基礎(chu)。
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來(lai)源：中(zhong)國(guo)科技網 2025-05-29
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