中新網(wǎng)合肥3月30日電 (記者 吳蘭)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在量子糾纏的研究中取得重要進(jìn)展——發(fā)現(xiàn)原本只是探測糾纏有無的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以用來估計(jì)糾纏大小。
這一發(fā)現(xiàn)由該校郁司夏、孫亮亮、周祥與安徽大學(xué)許振朋、隆德大學(xué)Armin Tavakoli等合作實(shí)現(xiàn)的，相關(guān)成果近日發(fā)表于《物理評論快報(bào)》(Physical Review Letters)。
據(jù)介紹，團(tuán)隊(duì)利用常用糾纏目擊者的平均值，在三類常見的實(shí)驗(yàn)條件下，給出幾乎所有常用糾纏度量下限的估計(jì)，將探測糾纏的實(shí)驗(yàn)零代價(jià)地提升成為估計(jì)糾纏大小的實(shí)驗(yàn)。
量子糾纏是量子理論的基礎(chǔ)概念和量子信息中的核心資源，量子糾纏研究的兩大基本任務(wù)是糾纏的檢測和度量。在實(shí)驗(yàn)中，有效的探測和估計(jì)糾纏大小是完成多種信息任務(wù)的先決條件，特別是糾纏的大小估計(jì)，決定了糾纏這一珍貴資源的使用效能。迄今為止，所有的糾纏目擊者通常只是用來探測糾纏的有無，在糾纏的大小估計(jì)方面保持沉默。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，糾纏目擊者可以被適當(dāng)?shù)貧w一化成一種距離，這種距離能刻畫在同樣的測量下，給定量子態(tài)所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和可分態(tài)所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的可區(qū)分度，而這可區(qū)分度居于量化糾纏的核心，可以和各種常見的糾纏度量聯(lián)系起來。
最終，無論實(shí)驗(yàn)采用何種實(shí)驗(yàn)條件下的糾纏目擊者，只要能探測到糾纏，實(shí)驗(yàn)者就能夠根據(jù)糾纏目擊者的平均值計(jì)算出各種糾纏度量的下界，糾纏目擊者不再沉默。對于多體系統(tǒng)，歸一化的糾纏目擊者也可用于估計(jì)糾纏深度，即系統(tǒng)至少有多少個(gè)粒子是糾纏在一起的。在粒子數(shù)趨近無窮的漸進(jìn)條件下，該方法對某些系統(tǒng)給出基于跡距離的糾纏度量的下界是嚴(yán)格的，即給出準(zhǔn)確的糾纏大小。
審稿人對該團(tuán)隊(duì)提出的方法給予了高度評價(jià)，認(rèn)為其“以全面的方式解決了一個(gè)重要的問題，使得糾纏實(shí)驗(yàn)觸及到了眾多糾纏度量?！?完)