來源:中國新聞網
中新網合肥11月25日電 (記者 吳蘭)記者25日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、柳必恒研究組與電子科技大學王子竹教授、奧地利高小欽博士、Miguel Navascués教授等合作，近期首次實作高維量子糾纏态的最優檢測。
相關成果日前發表于《實體評論快報》。
量子糾纏是量子資訊過程的核心資源。如何在實驗上制備和檢測量子糾纏，是量子資訊領域的基本任務。然而，随着系統次元數和粒子數的增加，傳統的量子态層析技術這種檢測量子糾纏态的方法，消耗的資源将會指數增長，因而在實驗上不具備可擴充性。為了解決高維糾纏檢測這一難題，該研究組曾利用基于保真度的糾纏目擊方法檢測32維的兩體最大糾纏态，保真度達到了世界最高水準。然而，對于常見的非最大高維糾纏态，基于保真度的糾纏目擊方法并不适合。
近期，該研究組與理論合作者提出一種适用于所有兩體量子糾纏态的最優量子糾纏檢測方法。所謂最優檢測，是指在任意給定态和測量基的情況下，所采用的方法能給出最緊的糾纏态邊界，區分目标态是否糾纏的能力最強。為了檢驗該方法的普适性，他們在實驗上巧妙制備出一系列不同類型的高維量子糾纏态，并實作對該量子糾纏态的局域測量等操作，進而實作最優量子糾纏檢測。實驗結果表明，對于四維或三維的不能采用基于保真度的糾纏目擊方法檢測的量子糾纏态，用新的方法隻需采用3組測量基即可認證其量子糾纏。
這一成果解決了兩體高維糾纏态的檢測問題，為實作各種高維量子資訊過程和研究高維系統中的量子實體基本問題打下重要基礎。