中國科大首次實驗證實量子力學(xué)中強于二值關(guān)聯(lián)的存在
從中國科大獲悉,該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組,在量子力學(xué)基本問題研究中取得新進展,該實驗室李傳鋒、柳必恒等人與國外理論物理學(xué)家合作,首次實驗證實了量子力學(xué)中強于二值關(guān)聯(lián)的存在。該成果5月4日發(fā)表在《物理評論快報》上,并入選“編輯推薦文章”。 20世紀(jì)著名物理學(xué)家約翰·惠勒曾經(jīng)提出一個令人深思的論斷“萬物源于比特(It from bit)”。這種觀點認(rèn)為信息是非;镜模钪嫒f物,包括任何粒子和場,甚至?xí)r空都起源于信息的基本單元——比特。量子信息興起以后,這一論斷升華為“萬物源于量子比特(It from qubit)”。以信息為基礎(chǔ)重新構(gòu)建量子理論是當(dāng)前重要研究方向。本實驗觸及了其中至關(guān)重要的一個問題,即只考慮比特或量子比特(即二值理論)來構(gòu)建量子理論就夠用了嗎? 量子測量是量子力學(xué)中的基本問題之一?蒲腥藛T利用三維量子糾纏態(tài)基于二值理論構(gòu)造出一個特殊的不等式。如果實驗中這個不等式被違背了,則意味著量子力學(xué)中強于二值關(guān)聯(lián)的存在,或者說對多值問題的測量是不能通過拆解成二值測量來實現(xiàn)的。然而要在實驗上檢驗這個不等式卻是非常困難的,因為需要極高品質(zhì)的高維糾纏源。 為了檢驗這個基于二值理論的不等式,研究人員簡化光源的設(shè)計,進一步提高了光源的性能。實驗上,他們把處于三維糾纏的兩個光子分發(fā)到兩個相距8米的實驗室中,完全隨機的選擇測量基進行測量。實驗觀測到對二值理論預(yù)言的明顯違背,違背量超過了9個標(biāo)準(zhǔn)差,從而首次實驗證實量子力學(xué)中強于二值關(guān)聯(lián)的存在。 |