記者日前從(cóng)中國科大獲悉,該校(xiào)郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的(de)中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組與中科院半導體所及瑞典科學家合作,實驗實現了量子態可(kě)恢複的新型量子測(cè)量,並驗證了量(liàng)子(zǐ)測量過程中信息提取與量子態恢複之(zhī)間的轉化等式關係,從信息提取(qǔ)的角度推進了(le)對海森堡不確定原(yuán)理的理解。相關成果在線發表於《物理評論X》雜誌。
隨著(zhe)量子信息科學的發展,人們對量子測量有了更深入的(de)理解。測量過程中,探(tàn)針(zhēn)與係統的相互(hù)作用強度是量子測量的(de)重要參數,相互作用最強時就是量子力學書上(shàng)通常所說的(de)馮?諾(nuò)依曼(màn)測量。進一步的理論研究認為,量子測量可(kě)以被概率性地消除,即測量完成後通過後續操(cāo)作能以一定的幾率使係統恢複到被測量(liàng)前狀(zhuàng)態。
李傳(chuán)鋒研究組利用單光子的偏振作為(wéi)待測比特係統,搭建了兩個高(gāo)性能的量子幹涉儀(yí),分別實現量子態的測量和恢(huī)複過程。該實驗裝置不僅(jǐn)可實現不(bú)同強度的量(liàng)子(zǐ)測量,而且對於任意量子測量能進(jìn)行最(zuì)優恢複操作。實驗證實,對於量子信息(xī)中廣泛使用的比特係統,量子測量提取的信息(xī)和量子(zǐ)態恢複幾率間存在等式關(guān)係,提取的信息越多,相應量子態恢複幾率越小。
李傳鋒介紹說,量子力學(xué)中的著名原理,如海森堡(bǎo)不確定原理和玻爾互補原理,其數學表達式大都是不等式。該實驗成果首次驗證了量子信息提取過(guò)程中的一個等式關係,豐富了對量子測(cè)量這(zhè)一基本問題的理解,對量子測量的表征及量子信息安全具有重要意義。
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