中国首次实现高维量子纠缠态的最优检测(图)

据新华社近日报道物理学中的张量分析电子版,中国科学技术大学郭光灿院士李传峰、刘必恒团队与电子科技大学王自柱教授、博士生导师等中外科学家进行了合作。奥地利科学院的高晓芹,在世界上首次实现了高维量子纠缠态的最优探测。. 该成果已发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》上。

量子纠缠特性是实现量子信息应用的核心资源之一。如何制备和检测量子纠缠是量子科学研究的一项重要任务。传统的检测方法是量子态断层扫描技术,但随着系统维度数和粒子数的增加,这种方法所消耗的资源会呈指数级增长,而且不具备可扩展性。

为解决高维纠缠检测问题,李传峰和刘必恒课题组利用基于保真度的纠缠见证法检测了两个物体在32维的最大纠缠状态。但对于常见的非极大高维纠缠态,这种方法并不适用。

最近,他们和他们的合作者提出了一种适用于所有二体量子纠缠态的最优检测方法。所谓最优检测是指在任意给定状态和测量依据的情况下,所采用的方法能够给出最紧密的纠缠状态边界物理学中的张量分析电子版,区分目标状态是否纠缠的能力最强。

实验结果表明,对于三维或四维量子纠缠态,新方法只需要使用三组测量基即可实现鉴权。

据悉,该成果解决了检测二体高维纠缠态的问题,为实现各种高维量子信息过程和研究量子物理问题奠定了重要基础。(记者徐海涛)(2021年12月02日第09期)

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