中国科大实现真多体非局域性和网络非局域性的同时验证
创始人
2025-05-20 17:40:31
0

郭光灿院士团队在多体量子非局域性研究方面取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋、张超等人与西南交通大学罗明星等人合作,首次同时验证了真多体非局域性和网络非局域性。成果2月24日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

量子非局域性是量子体系的核心特征之一。它展示了相距遥远的(类空间隔)观测者对纠缠粒子作局域测量可以观测到超越经典(局域隐变量理论)所能产生的关联分布。自从1964年贝尔理论提出后,量子非局域性得到了大量的实验验证,其中的先驱性工作最终获得2022年诺贝尔物理学奖。近年来,人们开始研究更复杂体系的量子非局域性。一方面,研究人员提出了真多体非局域性的概念,即局域测量产生的量子关联不能分解成二可分几率分布的组合。真多体非局域性不仅可以用于设备无关的真多体纠缠态验证,而且是量子多方协议安全性保障的理论依据。另一方面,研究人员研究了由多个独立源构成的量子网络中产生的非局域性。这一扩展涉及独立源的假设,将原有贝尔理论中单个局域隐变量扩展成多个独立隐变量,因此在量子网络中可以产生更加丰富的非局域关联。然而,在单一实验中实现这两种非局域性的同时验证却是个悬而未决的问题。

在本工作中,研究组提出了一种在单个实验中同时验证两种非局域性的方法。研究了如图1所示的混合量子网络。在实验中,研究组首先利用两套纠缠源制备出三光子广义GHZ态,再通过贝尔基测量将三光子广义GHZ态与第三套源连接构造出混合量子网络。实验结果表明,由每个观测者局域测量所产生的非局域关联,不能由一个二可分三体源和一个两体后量子源(满足无信号原理)模拟,从而同时验证了该混合网络的全网络非局域性(Fullnetworknonlocality)和三体纠缠源的真多体非局域性。

本工作的一个贡献是引入了一种新的网络非局域性,比此前定义的全网络非局域性更强,它要求网络中所有源都是真多体非局域资源。另一个贡献是提供了一种利用网络辅助验证真多体纠缠态的方法。已有结论表明:利用真多体非局域性可以实现设备无关的真多体纠缠态验证,但并非所有真多体纠缠态都能产生真多体非局域关联。在本工作中,研究组利用网络辅助实现了对广义三比特GHZ态的真多体纠缠验证,而已有理论证明利用常用的Svetlichny不等式无法实现该量子态的真多体纠缠验证。

图1 由三体纠缠源和两体纠缠源构造的混合量子网络示意图(左)和实验装置图(右)

文章共同第一作者为中国科学院量子信息重点实验室博士研究生王宁宁和西南交通大学信息科学与技术学院杨雪博士。本工作得到了合肥国家实验室、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省的资助。

论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.080202

( 中国科学院量子信息重点实验室、物理学院、 中国科学院量子信息和量子科技创新研究院、科研部)

声明: 本文资料和图片来自于政府/园区管委会官网、官方公众号、材料相关媒体及其他公开资料,如信息有误或有遗漏,欢迎联系我们修改;我们尊重知识产权,因整理资料所需,本文中引用部分公开第三方的数据、图片等内容,其所属的知识产权归属原作者,且凡引用的内容均在文中标注了原文出处、原作者。若版权所有者认为本文涉嫌侵权或其他问题,请联系我方及时处理;我们力求数据严谨准确,但因受时间及人力限制,文中内容难免有所纰漏。如有重大失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。

相关内容

热门资讯

研究发现尼安德特人的“脂肪工厂... 新华社洛杉矶7月7日电 美国《科学进展》杂志近日刊发一项新研究说,研究人员在现今德国境内发现尼安德特...
算力产业链高景气赛道,国际复材... 7月8日,PCB概念持续走高,国际复材20%涨停。天风证券近日发布研究报告显示,当前受全球算力景气预...
大模型之后,机器人与新能源车能... 在科技投资的浩瀚星空中,曾经璀璨夺目的大模型行业如今却似乎步入了黯淡时期。这些曾被视作未来互联网大门...
从Labo纸盒到真VR?任天堂... 任天堂官方证实正在探索虚拟现实技术的应用研发。从Wii的体感操控,到Switch主机掌机一体化的创新...
国内中端机性价比榜单:红米K8... 今天继续分享6月份性价比榜单,价格区间为2000-2999元,仅限国内安卓手机市场(6.1-6.31...
Empower E-CAP解决... 前言 人工智能(AI)和机器学习的迅猛发展,使数据量和计算需求呈指数级增长,高性能计算应运而生。高...
大模型时代国内会议记录彻底告别... 你是不是也遇到过这种情况? 开会时记笔记,手写根本跟不上。 想打字吧,刚打完上句,下句又错过了。 录...
X-37B太空飞机神秘拍摄地球... 周五下午,社交媒体上疯传一张令人叹为观止的地球照片,而这张照片竟是由一架名为X-37B的神秘太空飞机...
江苏驰耐特申请危化水解反应釜及... 金融界2025年7月8日消息,国家知识产权局信息显示,江苏驰耐特防腐科技有限公司申请一项名为“一种危...
原创 S... Skullcandy 推出了另一款新耳机 ——Hesh 540 ANC,目前可直接从制造商处订购,售...