我国学者实验实现“最优量子纠缠态”检验

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新华社合肥7月24日电(记者徐海涛)高质量量子纠缠态的制备是实现量子通信和量子计算等应用的前提。记者从中国科技大学了解到，最近郭广灿院士团队开发了一种新的纠缠态测量方法，可以快速测试多体纠缠态相对于目标纠缠态的保真度，实现了效率最优的多光子纠缠态测试，对大规模量子通信和量子计算网络的发展具有重要意义。

检验量子纠缠态的质量是量子科学研究中的一个重要课题。传统的量子态“色谱”由于数量大、复杂度高，难以满足未来大规模测量的需要。

最近，郭广灿院士团队中的李传峰、陈赓、许等人构建了一套最优测量基准，首先使目标的纠缠态通过测量，然后随机选取这些测量基准对准备好的纠缠态进行测试。如果单一测试通过，失真的估计值将会降低；如果失败，失真的估计值将会增加。在这个实验中，失真的估计值与测试样本的数量成反比，达到了量子力学理论规定的极限。这意味着实现了效率最优的纠缠态测试，更重要的是，该方法所需的测试样本数量不会随着纠缠态规模的扩大而增加。

利用这种最佳量子纠缠态测试方法，研究人员分别测试了双光子和四光子纠缠态。其中，对于4个光子的纠缠态，他们使用了9个测量装置和大约2500次测量，精确地测量了失真度。如果使用传统的量子态色谱，需要81个测量设备和45，000次测量才能达到相同的测量精度。高效的新检测方法对于未来实现大规模量子通信和量子计算网络具有重要意义。

几天前，国际知名学术期刊《物理评论快报》发表了这项研究成果。

来源：搜狐微门户