盈盈彩 2019-06-13

我校郭光燦院士團隊在糾纏探測研究中取得重要進展。該團隊李傳鋒、項國勇、柳必恒研究組與德國漢諾威大學的合作者們基于局域不確定關系的違背和局域噪聲層析,構造出噪聲適應的糾纏目擊方法,在光學系統中成功進行了噪聲條件下糾纏態的探測。該研究成果于6月7日在線發表在國際權威期刊《物理評論快報》上。

量子糾纏是實現量子加密、量子計算、量子網絡等各種量子信息技術的關鍵資源,如何有效判定一個態是否爲糾纏態是量子信息領域的重要問題。常見的方法是糾纏目擊者,其操作簡單。糾纏態的純度很高的情況下,糾纏目擊者可以判定它是糾纏態,但是在噪聲較大時,通常的糾纏目擊者會失效,即會把糾纏態誤判爲沒有糾纏。另一方面,早在2003年,研究者們就注意到每個粒子遵循局域的海森堡不確定關系,如果多粒子系統的測量結果違背了局域不確定關系,則意味著系統中存在糾纏,可以用來做糾纏目擊者。

項國勇等人巧妙的把局域不確定關系的違背和局域噪聲層析相結合,構造出噪聲適應的糾纏目擊者方法,這種方法可以在噪聲較大時依然能探測到糾纏。研究組進一步在實驗上利用多點泵浦的參量下轉換過程制備出了三維糾纏態,並通過隨機的局域比特翻轉引入噪聲,成功演示了該糾纏目擊方法的實際可行性。

原理與實驗光路圖

實驗結果圖

审稿人认为该工作非常有意义,有可能会推动该领域进一步深入研究。并认为该方法可以广泛应用到实际过程不同物理系统中。“I find the ideas very interesting, and has potential to open further work in, and find application for a variety of different physical systems”。

論文的第一作者爲實驗室博士後趙圓圓。該項研究得到了科技部、國家自然科學基金委、中科院、教育部、安徽省、博士後基金委,以及德國相關研究基金的支持。

文章鏈接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.220401


(中科院量子信息重點實驗室、量子信息和量子科技前沿創新中心、科研部)


     
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