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中科大量子基础研究再获突破 最新成果已发表

合肥在线  2016-12-11 14:55   稿源: 安徽日报

  12月9日,记者从中国科学技术大学获悉,该校教授、中科院院士郭光灿领导的李传锋研究小组,在国际上首次利用量子“互文性”产出量子“非局域性”,为量子通信和量子计算融为一体打下坚实基础。成果发表在最新一期权威物理学期刊《物理评论快报》上。

  量子通信和量子计算是量子力学在现实世界的两大经典应用,这两个应用方向对量子“资质”的要求大不相同。其中,量子“非局域性”是量子态的空间禀赋,适用于量子保密通信;量子“互文性”是量子态的时间禀赋,构成量子计算的基本资源。“身无彩凤双飞翼,心有灵犀一点通。 ”成纠缠态的两个量子,在空间上无论相隔多远,哪怕一个在地球一个在月球,它们仍能保持神秘联系,对其中一个进行测量时,另一个瞬间也会发生变化,这就是量子力学中所谓的“非局域性”。这种超出人们普通认知范畴的特性,构成量子保密通信的宝贵资源。量子“互文性”则是指量子态具有上下文的关系,上文影响下文,好比过去的蝴蝶扇一下翅膀,就可以影响到未来的蝴蝶,对具有“互文性”的量子系统进行两次连续测量,前次的测量会影响到后一次的测量结果。 1935年,著名科学家爱因斯坦提出量子“非局域性”的特点。

  经过多年实验验证,量子“非局域性”的确存在,但其究竟是怎么产生的,一直是个不解之谜。日前,李传锋研究小组设计出一种精妙的光学分束器,利用它在实验上制备出高保真度的特殊两光子态,然后把两个光子分发给A和B两个测量者,二者分别进行一系列测量。研究组首先实验验证两个光子之间没有非局域性。然后,他们对A边的光子做相继测量进行“互文性”检验的同时,检验A和B之间的“非局域性”,结果发现这两个光子之间产生了非局域性。也就是说,可以利用量子“互文性”产生出“非局域性”,而且原来的“互文性”也被保留下来。这种量子态能够同时满足量子通信和量子计算的实验需求,为两者融为一体打下坚实基础。

  编辑: 江婷 返回合肥在线首页
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