我科學家在量子糾纏研究中取得重要進展

2026-03-26 22:14:38 來源:環球網 閱讀數:3371

原標題:【科技前沿】我科學家在量子糾纏研究中取得重要進展

日前,中國科學技術大學鬱司夏、孫亮亮、周zhou祥xiang與yu安an徽hui大da學xue許xu振zhen朋peng以yi及ji瑞rui典dian隆long德de大da學xue研yan究jiu人ren員yuan合he作zuo,發fa現xian原yuan本ben隻zhi是shi探tan測ce糾jiu纏chan有you無wu的de實shi驗yan數shu據ju可ke以yi用yong來lai估gu計ji糾jiu纏chan大da小xiao。團tuan隊dui利li用yong常chang用yong糾jiu纏chan目mu擊ji者zhe的de平ping均jun值zhi,在zai三san類lei常chang見jian的de實shi驗yan條tiao件jian下xia,給gei出chu幾ji乎hu所suo有you常chang用yong糾jiu纏chan度du量liang下xia限xian的de估gu計ji,將jiang探tan測ce糾jiu纏chan的de實shi驗yan零ling代dai價jia地di提ti升sheng成cheng為wei估gu計ji糾jiu纏chan大da小xiao的de實shi驗yan。相xiang關guan成cheng果guo近jin日ri發fa表biao於yu《物理評論快報》。

量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)是(shi)量(liang)子(zi)理(li)論(lun)的(de)基(ji)礎(chu)概(gai)念(nian)和(he)量(liang)子(zi)信(xin)息(xi)中(zhong)的(de)核(he)心(xin)資(zi)源(yuan),量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)研(yan)究(jiu)的(de)兩(liang)大(da)基(ji)本(ben)任(ren)務(wu)是(shi)糾(jiu)纏(chan)的(de)檢(jian)測(ce)和(he)度(du)量(liang)。在(zai)實(shi)驗(yan)中(zhong),有(you)效(xiao)的(de)探(tan)測(ce)和(he)估(gu)計(ji)糾(jiu)纏(chan)大(da)小(xiao)是(shi)完(wan)成(cheng)多(duo)種(zhong)信(xin)息(xi)任(ren)務(wu)的(de)先(xian)決(jue)條(tiao)件(jian),特(te)別(bie)是(shi)糾(jiu)纏(chan)的(de)大(da)小(xiao)估(gu)計(ji),決(jue)定(ding)了(le)糾(jiu)纏(chan)這(zhe)一(yi)珍(zhen)貴(gui)資(zi)源(yuan)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)能(neng)。

糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe)簡(jian)言(yan)之(zhi)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)觀(guan)測(ce)量(liang),當(dang)其(qi)平(ping)均(jun)值(zhi)小(xiao)於(yu)某(mou)個(ge)閾(yu)值(zhi)時(shi),就(jiu)可(ke)以(yi)確(que)定(ding)係(xi)統(tong)糾(jiu)纏(chan)的(de)存(cun)在(zai),而(er)任(ren)何(he)給(gei)定(ding)糾(jiu)纏(chan)態(tai)都(dou)可(ke)以(yi)被(bei)某(mou)個(ge)恰(qia)當(dang)的(de)糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe)所(suo)探(tan)測(ce)到(dao)。糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe)以(yi)其(qi)要(yao)求(qiu)簡(jian)單(dan)且(qie)探(tan)測(ce)能(neng)力(li)強(qiang),成(cheng)為(wei)實(shi)驗(yan)上(shang)探(tan)測(ce)糾(jiu)纏(chan)的(de)首(shou)選(xuan)工(gong)具(ju),被(bei)應(ying)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)實(shi)驗(yan)情(qing)形(xing)下(xia),如(ru)器(qi)件(jian)可(ke)信(xin)、測ce量liang裝zhuang置zhi不bu可ke信xin和he實shi驗yan裝zhuang置zhi完wan全quan不bu可ke信xin的de實shi驗yan條tiao件jian下xia。但dan迄qi今jin為wei止zhi,所suo有you的de糾jiu纏chan目mu擊ji者zhe通tong常chang隻zhi是shi用yong來lai探tan測ce糾jiu纏chan的de有you無wu,在zai糾jiu纏chan的de大da小xiao估gu計ji方fang麵mian保bao持chi沉chen默mo。

研yan究jiu團tuan隊dui發fa現xian,糾jiu纏chan目mu擊ji者zhe可ke以yi被bei適shi當dang地di歸gui一yi化hua成cheng一yi種zhong距ju離li,這zhe種zhong距ju離li能neng刻ke畫hua在zai同tong樣yang的de測ce量liang下xia,給gei定ding量liang子zi態tai所suo產chan生sheng的de實shi驗yan數shu據ju和he可ke分fen態tai所suo產chan生sheng的de實shi驗yan數shu據ju之zhi間jian的de可ke區qu分fen度du,而er這zhe可ke區qu分fen度居於量化糾纏的核心,可以和各種常見的糾纏度量聯係起來。在器件完全可信條件下,歸一化的糾纏目擊者刻畫了給定狀態和可分態的最佳可區分度,而在實驗裝置完全不可信的條件下,歸一化的糾纏目擊者刻畫了給定狀態產生的量子關聯與可分態所產生局域關聯的最佳可區分度。在測量裝置不可信的實驗條件下,糾纏目擊者也可類似的歸一化。

最(zui)終(zhong),無(wu)論(lun)實(shi)驗(yan)采(cai)用(yong)何(he)種(zhong)實(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe),隻(zhi)要(yao)能(neng)探(tan)測(ce)到(dao)糾(jiu)纏(chan),實(shi)驗(yan)者(zhe)就(jiu)能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe)的(de)平(ping)均(jun)值(zhi)計(ji)算(suan)出(chu)各(ge)種(zhong)糾(jiu)纏(chan)度(du)量(liang)的(de)下(xia)界(jie),糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe)不(bu)再(zai)沉(chen)默(mo)。對(dui)於(yu)多(duo)體(ti)係(xi)統(tong),歸(gui)一(yi)化(hua)的(de)糾(jiu)纏(chan)目(mu)擊(ji)者(zhe)也(ye)可(ke)用(yong)於(yu)估(gu)計(ji)糾(jiu)纏(chan)深(shen)度(du),即(ji)係(xi)統(tong)至(zhi)少(shao)有(you)多(duo)少(shao)個(ge)粒(li)子(zi)是(shi)糾(jiu)纏(chan)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)。在(zai)粒(li)子(zi)數(shu)趨(qu)近(jin)無(wu)窮(qiong)的(de)漸(jian)進(jin)條(tiao)件(jian)下(xia),該(gai)方(fang)法(fa)對(dui)某(mou)些(xie)係(xi)統(tong)給(gei)出(chu)基(ji)於(yu)跡(ji)距(ju)離(li)的(de)糾(jiu)纏(chan)度(du)量(liang)的(de)下(xia)界(jie)是(shi)嚴(yan)格(ge)的(de),即(ji)給(gei)出(chu)準(zhun)確(que)的(de)糾(jiu)纏(chan)大(da)小(xiao)。

審稿人對該團隊提出的方法給予了高度評價,認為其“以全麵的方式解決了一個重要的問題,使得糾纏實驗觸及眾多糾纏度量。”

(責編:孫紅麗、李楠樺)

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