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我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)量子網(wǎng)絡(luò)中的二元隱變量理論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、張強(qiáng)、范靖云等與中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、上海交通大學(xué)等單位的科研人員合作,在國(guó)際上首次在關(guān)閉定域性、測(cè)量獨(dú)立性以及糾纏源獨(dú)立性等漏洞的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)量子網(wǎng)絡(luò)中的二元隱變量理論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),為量子網(wǎng)絡(luò)中量子非定域性的實(shí)驗(yàn)研究以及應(yīng)用開(kāi)辟了新的道路。相關(guān)成果于 8月27日在線發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》上。 非定域性是量子力學(xué)的重要性質(zhì),也是愛(ài)因斯坦質(zhì)疑量子力學(xué)完備性的主要原因。過(guò)去的幾十年里,在各種二體物理系統(tǒng)中進(jìn)行的以貝爾不等式違背為代表的非定域性實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)全部支持量子非定域性。在這個(gè)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù),為量子信息科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),并起到了極大的推動(dòng)作用。隨著量子網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)其復(fù)雜的拓?fù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=結(jié)構(gòu)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_9">結(jié)構(gòu)和其中相互獨(dú)立的糾纏源,會(huì)給量子非定域性帶來(lái)更加豐富的物理內(nèi)涵和更多潛在的應(yīng)用。比如,在糾纏交換網(wǎng)絡(luò)中,兩個(gè)來(lái)自獨(dú)立糾纏源的光子,不需要有任何共同歷史和相互作用,就能發(fā)生量子糾纏。將貝爾的單一隱變量理論合理地推廣到二元隱變量理論,即每個(gè)糾纏源所對(duì)應(yīng)的隱變量也是相互獨(dú)立的,可以推導(dǎo)出類似貝爾不等式的二元定域不等式。相比于二體系統(tǒng)下的貝爾不等式,違背該二元定域不等式,即驗(yàn)證非二元定域性,對(duì)系統(tǒng)對(duì)比度的要求更低,而且具有更高的噪聲容忍度。目前,對(duì)于量子網(wǎng)絡(luò)中的多元定域不等式以及其應(yīng)用的研究成為一個(gè)熱點(diǎn)。 然而,實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)對(duì)二元定域不等式的無(wú)漏洞檢驗(yàn)卻存在很大的技術(shù)難度。除了之前的無(wú)漏洞貝爾不等式檢驗(yàn)中所要關(guān)閉的所有漏洞之外,還需要額外關(guān)閉糾纏源之間的獨(dú)立性漏洞。在此之前的此類實(shí)驗(yàn)中,還沒(méi)有任何一個(gè)漏洞被成功關(guān)閉。 |