科(ke)技日報合肥11月25日電(dian) （記(ji)(ji)者吳長鋒）記(ji)(ji)者25日從中國(guo)科(ke)學技術大(da)學獲悉，該校郭光(guang)燦院士團隊李傳鋒、柳必恒研究組攜手合作者，首次實現(xian)了高維量(liang)子(zi)糾(jiu)纏態的(de)最優檢測。相(xiang)關成果日前(qian)發表在國(guo)際知名期刊(kan)《物理(li)評論(lun)快報》上。

  量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏是量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)信息(xi)過(guo)程的(de)(de)核心資源，如何在實驗上制(zhi)備(bei)和檢測量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏是量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)信息(xi)領(ling)域的(de)(de)基本任務。然(ran)(ran)而(er)，隨著(zhu)系統維度數(shu)和粒(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)，量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)態(tai)層(ceng)析技(ji)術(shu)這種檢測量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏態(tai)的(de)(de)傳統方法(fa)消耗(hao)的(de)(de)資源將(jiang)會指數(shu)增(zeng)長，因而(er)在實驗上不具備(bei)可擴展性。為了解決高(gao)維糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏檢測這一難題，研究組曾利用基于保真度的(de)(de)糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏目(mu)擊方法(fa)檢測了32維的(de)(de)兩體(ti)最大(da)(da)糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏態(tai)，保真度達到了世界最高(gao)水平(ping)。然(ran)(ran)而(er)對于常見的(de)(de)非最大(da)(da)高(gao)維糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏態(tai)，基于保真度的(de)(de)糾(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)纏目(mu)擊方法(fa)并(bing)不普適(shi)。

  針對(dui)該困難，研究組與理論合(he)作者們給(gei)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)最優的(de)量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)法(fa)，該方(fang)法(fa)適用(yong)(yong)于(yu)所有的(de)兩體量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)態(tai)。為了(le)檢(jian)(jian)驗該方(fang)法(fa)的(de)普適性，他們在實驗上巧妙地制備(bei)出(chu)一(yi)系列不同類型的(de)高(gao)維(wei)量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)態(tai)，并實現了(le)對(dui)該量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)態(tai)的(de)局域測(ce)(ce)量(liang)等操作，從(cong)而實現最優的(de)量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。實驗結(jie)果(guo)表明，對(dui)于(yu)四維(wei)或三維(wei)的(de)不能(neng)采(cai)用(yong)(yong)基于(yu)保真度的(de)糾(jiu)纏(chan)目擊方(fang)法(fa)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)態(tai)，用(yong)(yong)新的(de)方(fang)法(fa)只需(xu)采(cai)用(yong)(yong)三組測(ce)(ce)量(liang)基即可認證其量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)。

  這項成果(guo)解決了(le)兩體(ti)高(gao)維糾纏態(tai)的(de)檢測問題(ti)(ti)，為實現(xian)各種高(gao)維量(liang)子(zi)信息過程和研(yan)究高(gao)維系統(tong)中的(de)量(liang)子(zi)物理基(ji)本(ben)問題(ti)(ti)打下重要(yao)基(ji)礎(chu)。