中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦領(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(jìn)展，該實驗室李傳鋒、柳必恒等人與西班牙、匈牙利和德國的理論物理學(xué)家合作，首次實驗證實了量子力學(xué)中強(qiáng)于二值關(guān)聯(lián)的存在。該成果于5月4日發(fā)表在《物理評論快報》上，并入選“編輯推薦文章”。 YfPo"uxx  
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　　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�；�本的，宇宙萬物（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。該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？ $vBU}~l7  
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　　我們來看測量問題。量子測量是量子力學(xué)中的基本問題之一。在經(jīng)典理論中，復(fù)雜的多值問題測量可以拆解成二值測量來完成。例如，對一個三值問題（設(shè)輸出結(jié)果分別為1，2，3），可以通過兩步二值測量完成：第一步判定測量結(jié)果是不是1，如果不是，則進(jìn)行下一步二值（2，3）測量來確定測量結(jié)果是2還是3。然而對于量子系統(tǒng)的測量，事情卻沒有這么簡單。該實驗的理論合作者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(qiáng)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。這就如同對貝爾不等式的違背會意味著局域?qū)嵲谡摰挠^點是錯誤的一樣。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。 YfwJBzD  
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　　早在2016年，李傳鋒、柳必恒等人即自主研制出高品質(zhì)的三維糾纏源[PRL 117, 170403 (2016)]。為了檢驗這個基于二值理論的不等式，他們簡化光源的設(shè)計，進(jìn)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(jī)地選擇測量基進(jìn)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(qiáng)于二值關(guān)聯(lián)的存在。 $NT9LtT@K  
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　　研究組公開了該實驗的完整原始數(shù)據(jù)，以供國際同行進(jìn)行更深入的數(shù)據(jù)分析。該實驗將促進(jìn)對量子力學(xué)理論基礎(chǔ)的進(jìn)一步研究。 = Y-
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　　審稿人對該工作給予了高度評價：“這觸及到了一個對量子力學(xué)基礎(chǔ)至關(guān)重要的問題：如果我們想把信息作為基礎(chǔ)來構(gòu)建量子理論，那么只考慮‘比特’就夠了嗎？”“我推薦發(fā)表本論文，原因有二：a）確保廣大讀者意識到這一重要見解，因為它可以指導(dǎo)對量子力學(xué)理論基礎(chǔ)的進(jìn)一步研究。b）該實驗完成得極其出色�！薄按送�，本實驗的數(shù)據(jù)可以公開獲取進(jìn)行分析，特別是在基礎(chǔ)性實驗中，這真的是了不起的典范做法�！� r^t{Ii~  
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　　論文的第一作者為中科院量子信息重點實驗室博士生胡曉敏。該項研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中科院和教育部的支持。 kI3zYD^:  
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