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科學家實現量子態在非相干操作下的轉化
2020年02月29日 22:18 來源:光明日報 作者: 字號

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  本報合肥2月16日電(記者常河)中國科學技術大學郭光燦院士團隊在量子相干性理論與實驗研究中取得重要進展,該團隊李傳鋒、項國勇等人與波蘭華沙大學以及德國烏爾姆大學理論物理學家合作,首次在理論上完全解決量子比特在非相干操作(不增加相干性的操作)下的轉化問題并設計實驗進行了驗證。該成果2月13日發表在國際著名物理學學術期刊《自然合作期刊-量子信息》上。

  最近,量子相干性嚴格定義的提出促進了量子相干性資源理論的發展。作為一種對量子疊加性的量化,量子相干性是量子物理與量子信息的核心,在各種量子任務(如量子計算、量子通信等)中具有重要應用。項國勇研究組及其理論合作者在理論上完全解決了量子比特在非相干操作下的轉化問題,并且將該結果擴展到了分布式體系中的相干性轉化的研究,完全解決了兩體純態的輔助轉化以及部分解決了混合態的輔助轉化。

  在這些理論工作的基礎上,項國勇研究組設計了一系列實驗進行驗證。他們將量子比特編碼到光子的偏振態中,首次設計出全光學的嚴格非相干操作的裝置,并以高保真度實現了單量子比特以及分布式體系中的量子比特在非相干操作下的轉化。實驗結果表明,利用光學技術可以方便地實現量子態在非相干操作下轉化的研究,這為利用現有光學技術在具體應用中實現相干性轉化鋪平了道路。

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轉載請注明來源:中國社會科學網 (責編:李秀偉)
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