中科大實現(xiàn)測量器件無關(guān)的量子糾纏驗證

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授及其同事陳宇翱等與清華大學(xué)馬雄峰小組在國際上首次實現(xiàn)了測量器件無關(guān)的量子糾纏驗證，這是量子密碼學(xué)技術(shù)在量子物理中 的一個重要應(yīng)用，大大提高了實際系統(tǒng)中糾纏檢驗的正確性。該研究成果發(fā)表在近日出版的國際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評論快報》上，并被選為“編輯推薦”論文。

量子糾纏是量子力學(xué)不同于經(jīng)典力學(xué)的一個重要概念。在經(jīng)典物理中，兩個遠(yuǎn)離的物體只能通過經(jīng)典的預(yù)先設(shè)定的方式發(fā)生關(guān)聯(lián)；而在量子物理中，物體之間還可以存在由量子糾纏刻畫的量子關(guān)聯(lián)。另一方面，量子糾纏在很大程度上被認(rèn)為是量子計算、量子通信等量子過程優(yōu)越于經(jīng)典過程的一個重要因素，因此在量子過程中驗證糾纏的存在就顯得尤為重要。對于一般的量子態(tài)，可以在局部分別作相應(yīng)的測量，然后將測量結(jié)果整合即可以分析量子態(tài)是否糾纏。但是這樣的糾纏驗證方法對測量設(shè)備的精準(zhǔn)性提出了很高的要求，如果測量設(shè)備不可信，糾纏驗證的結(jié)果也將變得不可信，糾纏的進(jìn)一步應(yīng)用將受到限制?；谙鄳?yīng)的理論工作，潘建偉小組首次設(shè)計并完成了測量設(shè)備無關(guān)的量子糾纏驗證實驗。該實驗在不基于測量設(shè)備完美的前提下，給出了驗證糾纏的方法，成功解決了量子糾纏驗證中的探測隱患，從而極大地提高了量子糾纏驗證的正確性。本實驗驗證的是兩體量子態(tài)的糾纏，由于需要準(zhǔn)備兩個額外的輔助量子態(tài)，整個實驗在六光子關(guān)聯(lián)下完成，因此本實驗也是多光子糾纏技術(shù)的應(yīng)用展示。 （記者吳長鋒）