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中科院物理所量子相干度量研究取得進展 基于量子計算資源理論框架的量子相干研究已成為近年來量子信息領(lǐng)域的一大熱點，進展非常迅速，相關(guān)理論和實驗論文也大量涌現(xiàn)。人們的關(guān)注點主要集中在各種量子相干度量及其物理詮釋，量子相干資源與量子糾纏、量子關(guān)聯(lián)資源等的轉(zhuǎn)換機制，量子相干與波粒二象性及量子相干資源之間的各種互補關(guān)系，量子相干的精餾（提純）與稀釋，量子相干的保持與增強方案等。特別是研究還發(fā)現(xiàn)量子態(tài)的相干大小度量在量子搜索算法、量子計算、量子計量學(xué)等實際問題的處理中發(fā)揮著不可替代的作用，同時它還在量子多體理論、量子熱力學(xué)、量子生物學(xué)等問題的研究中具有潛在的應(yīng)用。 近年來，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心固態(tài)量子信息與計算實驗室Q03組研究員范桁團隊對量子相干度量、調(diào)控和應(yīng)用問題進行了深入研究，在Physical Review 系列期刊等發(fā)表論文近二十篇，引起了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。最近，范桁又與博士后胡明亮、博士生彭益以及山東大學(xué)胡雪元(曾為物理所博士后)、湖南師范大學(xué)王接詞（曾為物理所博士后）、北京計算科學(xué)中心博士后張煜然（物理所博士畢業(yè)）等在物理學(xué)綜述期刊Physics Reports 發(fā)表了量子相干研究的長篇綜述。在該綜述中，他們系統(tǒng)總結(jié)了基于資源理論框架的量子相干研究的最新進展和主要結(jié)果，展示了量子相干度量的多種形式及其物理實質(zhì)，剖析了量子相干與量子關(guān)聯(lián)的相互轉(zhuǎn)換機制、量子相干的精餾和稀釋、量子相干的調(diào)控等問題，梳理了量子相干在量子計算和量子信息處理、量子計量學(xué)、量子多體系統(tǒng)研究方面的最新進展，討論了相對論框架下量子相干研究方面的主要結(jié)果，并對該領(lǐng)域?qū)淼陌l(fā)展方向和存在的問題進行了深入分析和展望，這些工作將對該領(lǐng)域的進一步深入發(fā)展起到重要的引領(lǐng)和指導(dǎo)作用，綜述文章近期已在線發(fā)表�！�  圖1：量子力學(xué)中，人們分別用薛定諤表象和海森堡表象來研究系統(tǒng)時間演化性質(zhì)，薛定諤表象中，量子態(tài)隨時間變化，海森堡表象中，算子隨時間變化。  圖2：量子相干度量可以有各種形式，這里羅列了基于范數(shù)、相對熵、斜信息、糾纏等的不同量子相干度量方法。  圖3：量子相干度量是基于單系統(tǒng)量子態(tài)，但是此單系統(tǒng)量子態(tài)也可以由多個量子系統(tǒng)構(gòu)成或者添加輔助量子系統(tǒng)，從而形成多體的量子態(tài)。多體量子態(tài)中的量子糾纏、量子失諧等可以和量子相干進行相互轉(zhuǎn)換。  圖4：根據(jù)系統(tǒng)認定的資源形式，量子相干在特定量子操作下可以增加或者減少，這里羅列了基于不同量子測量方案的量子相干精餾與量子相干稀釋。 以上工作得到國家自然科學(xué)基金委(11675129, 91536108, 11675052, 11774406, 11504205, 11774205)、科技部(2016YFA0302104, 2016YFA0300600)和中科院(XDB28000000)等的支持。 文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370157318301893?via%3Dihub 關(guān)鍵詞： 量子
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