【48812】我国科大选用全新量子丈量办法完结了现在国际上最高效的量子态层析丈量

时间: 2024-07-10 11:34:07 |   作者: 小九直播杏彩体育

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  我校郭光灿院士团队在量子精细丈量研讨中取得重要发展,该团队李传锋、项国勇研讨组与复旦大学、北京理工大学、南京邮电大学的合作者提出依据光子量子行走确实定性团体丈量办法,在试验上完结了现在国际上最高效的量子态层析丈量。该研讨成果4月12日在线宣布在国际威望期刊《天然·通讯》上。

  量子丈量是提取量子体系信息必不可少的手法,因此探究量子丈量的才能和局限性对不确认性关系、非局域性等量子物理基本问题研讨以及量子计量、量子成像、引力波勘探等使用都具有极端重大意义。因为量子国际的概率性,为了提取足够多信息,需要对多个相同的量子体系来进行丈量。研讨之后发现,虽然这些相同量子体系之间没有羁绊,乃至没有经典相关,可是对他们进行团体丈量却能比现有的对每份量子体系独自丈量提取更多的信息,然后更高效、更精确地完结各种量子信息使命。所谓团体丈量,是指使用非局域丈量(即羁绊丈量)对量子体系多份相同复制的一起丈量。虽然早在二十年前团体丈量现已被提出并且其重要性得到遍及认可,可是有用完结团体丈量却一向被认为是在试验上没办法完结的事,是因为团体丈量计划中的非局域丈量很难在试验上确认性地完结。因此,现在大多数量子信息使命中提取信息的办法依然逗留在对单个量子体系来进行局域丈量。团体丈量如能在试验上取得打破,将在量子信息领域中取得广泛使用。

  李传锋、项国勇等人提出了一种依据量子行走确认性完结恣意两份复制的量子态团体丈量的一般办法,并在试验上用光子量子行走高保真度地完结了最优的团体丈量,在国际上初次把这种确认性团体丈量用于单比特量子态层析的试验研讨,打破了局域丈量的量子精度极限,取得了当时最高效的量子态层析功率。试验依据成果得出,团体丈量至少能够将层析功率进步50%,并且功率进步起伏跟着量子态的纯度以及量子体系复制数添加而添加。例如,关于丈量2048个相同复制的一般纯态,咱们两份复制的团体丈量功率比现在最优的自适应局域丈量办法进步约3倍。

  该作业展现了一种由丈量而导致的非经典现象,供给了一种打破多参数量子精细丈量(包含量子态层析)中局域丈量的量子精度极限的办法,创始了使用团体丈量完结量子信息处理及量子力学基本问题研讨的新方向。

  论文的榜首作者为中科院量子信息要点试验室博士后侯志博。该项研讨得到了科技部、国家天然科学基金委、中科院和教育部的支撑。

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