記者22日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校科研團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)效率的多光子的量子糾纏態(tài)檢驗(yàn)。該研究成果近日發(fā)表在國際知名期刊《物理評論快報(bào)》上。

量子糾纏是量子通訊和量子計(jì)算研究中重要的資源，制備高質(zhì)量的糾纏態(tài)是實(shí)現(xiàn)眾多量子信息方案的基本前提。而如何刻畫這些實(shí)際糾纏態(tài)的質(zhì)量是實(shí)施相關(guān)量子信息方案首先要解決的問題。

傳統(tǒng)的量子態(tài)層析方法需要進(jìn)行的測量數(shù)目和后處理的計(jì)算復(fù)雜度都隨糾纏體系的規(guī)模成指數(shù)增長。對于未來大規(guī)模的糾纏態(tài)測量，量子態(tài)層析已經(jīng)不具備實(shí)際可操作性。為了減少所需要的測量次數(shù)，學(xué)術(shù)界提出了糾纏目擊的方法來確定糾纏態(tài)的存在，但是這種方法不能定量刻畫糾纏態(tài)的品質(zhì)。

郭光燦院士團(tuán)隊(duì)的李傳鋒、陳耕、許小冶等人構(gòu)造了一組最優(yōu)的測量基，使得目標(biāo)態(tài)可以確定性地通過這些測量，然后隨機(jī)選取這些測量基對實(shí)際制備的糾纏態(tài)進(jìn)行測試，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)效率的糾纏態(tài)檢驗(yàn)，更重要的是該方法所需要的測試樣本數(shù)并不隨著糾纏態(tài)規(guī)模增大而增加。

隨后研究人員利用最優(yōu)量子糾纏態(tài)檢驗(yàn)方法，研對兩光子和四光子糾纏態(tài)分別進(jìn)行了檢驗(yàn)。據(jù)介紹，最優(yōu)量子糾纏態(tài)檢驗(yàn)方法對大規(guī)模量子通信和量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

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