多體量子導引新特征獲驗證 有助多用戶量子網絡搭建
記者3月27日從中國科學技術大學獲悉,該校郭光燦院士團隊李傳鋒、許金時、sunkaidengrenduiduotiliangzidaoyindeguanxijiegoujinxingleshiyanyanjiu,shouciguancedaoduotiliangzidaoyindefeidanpeixinggongxiangguanxi,jiqizhongyifangdeliangzitaikeyibeilingwailiangfangtongshidaoyin。zhexiangyanjiuchengguoriqianfabiaozaiguojiwulixueqikan《物理評論快報》上。
量liang子zi導dao引yin描miao述shu了le一yi個ge粒li子zi通tong過guo局ju域yu測ce量liang影ying響xiang另ling一yi個ge粒li子zi量liang子zi態tai的de能neng力li。作zuo為wei一yi種zhong量liang子zi非fei局ju域yu現xian象xiang,量liang子zi導dao引yin擁yong有you獨du特te的de非fei對dui稱cheng性xing質zhi,能neng進jin一yi步bu實shi現xian單dan向xiang量liang子zi導dao引yin,即ji一yi方fang可ke以yi導dao引yin另ling一yi方fang,反fan過guo來lai卻que不bu行xing。在zai多duo體ti量liang子zi導dao引yin的de研yan究jiu中zhong,單dan配pei性xing關guan係xi會hui限xian製zhi量liang子zi導dao引yin在zai個ge體ti之zhi間jian的de分fen享xiang能neng力li,使shi得de一yi方fang不bu能neng同tong時shi被bei其qi他ta參can與yu方fang導dao引yin。理li論lun研yan究jiu表biao明ming,在zai增zeng加jia測ce量liang方fang向xiang的de情qing況kuang下xia,多duo體ti量liang子zi導dao引yin會hui出chu現xian違wei背bei單dan配pei性xing的de現xian象xiang,展zhan示shi出chu多duo體ti之zhi間jian豐feng富fu的de導dao引yin共gong享xiang關guan係xi結jie構gou。為wei了le驗yan證zheng這zhe種zhong非fei單dan配pei性xing共gong享xiang關guan係xi,需xu要yao能neng夠gou對dui多duo體ti量liang子zi係xi統tong進jin行xing任ren意yi測ce量liang,這zhe就jiu要yao求qiu製zhi備bei具ju有you高gao保bao真zhen度du的de多duo體ti糾jiu纏chan量liang子zi比bi特te係xi統tong。
在前期研究基礎上,研究組進一步利用光子的偏振、路徑和軌道角動量三個自由度,構建了三量子比特係統,製備了一係列的三體糾纏態,平均保真度達到96%。通tong過guo拓tuo展zhan量liang子zi導dao引yin的de不bu確que定ding關guan係xi判pan據ju,研yan究jiu者zhe研yan究jiu了le多duo體ti量liang子zi導dao引yin的de非fei單dan配pei性xing共gong享xiang關guan係xi。實shi驗yan結jie果guo表biao明ming,在zai三san體ti量liang子zi係xi統tong中zhong,一yi方fang的de量liang子zi態tai可ke以yi被bei另ling外wai兩liang方fang同tong時shi導dao引yin,這zhe種zhong現xian象xiang違wei背bei了le傳chuan統tong的de單dan配pei性xing關guan係xi,證zheng實shi了le多duo體ti量liang子zi導dao引yin的de共gong享xiang性xing質zhi。研yan究jiu組zu通tong過guo對dui處chu於yuW態(一類多體糾纏態)的(de)三(san)體(ti)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)了(le)充(chong)分(fen)的(de)分(fen)析(xi),展(zhan)示(shi)了(le)不(bu)同(tong)的(de)量(liang)子(zi)導(dao)引(yin)架(jia)構(gou)。利(li)用(yong)所(suo)證(zheng)實(shi)的(de)多(duo)體(ti)量(liang)子(zi)導(dao)引(yin)非(fei)單(dan)配(pei)性(xing)的(de)共(gong)享(xiang)關(guan)係(xi),研(yan)究(jiu)者(zhe)進(jin)一(yi)步(bu)實(shi)現(xian)了(le)三(san)體(ti)真(zhen)糾(jiu)纏(chan)的(de)實(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)。與(yu)常(chang)規(gui)方(fang)法(fa)相(xiang)對(dui)比(bi),這(zhe)種(zhong)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)隻(zhi)需(xu)要(yao)更(geng)少(shao)的(de)測(ce)量(liang)資(zi)源(yuan),展(zhan)現(xian)了(le)其(qi)高(gao)效(xiao)性(xing)。
這項成果加深了對量子導引物理概念的理解,為基於量子導引單配性的信息協議提供了全麵的分析視角,在多用戶量子通信、量子網絡的搭建、多體糾纏檢測中都具有重要的應用前景。
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