中國科大首次發(fā)現(xiàn)量子關(guān)聯(lián)可以不被環(huán)境破壞

　　并觀測到量子糾纏“死而復(fù)活”現(xiàn)象

　　記者日前從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗室科研人員首次發(fā)現(xiàn)量子關(guān)聯(lián)可以不被環(huán)境破壞。相關(guān)論文發(fā)表在4月12日國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》子刊《自然—通訊》創(chuàng)刊號上。

　　在量子信息科學(xué)發(fā)展初期，人們認(rèn)識到糾纏是量子信息技術(shù)優(yōu)越性的關(guān)鍵。然而此后人們發(fā)現(xiàn)一個更普遍的概念“關(guān)聯(lián)”，反映了量子態(tài)各部分之間的相互聯(lián)系。關(guān)聯(lián)可分為經(jīng)典關(guān)聯(lián)和量子關(guān)聯(lián)，而糾纏只是量子關(guān)聯(lián)中特殊的一類，沒有糾纏的量子關(guān)聯(lián)也能實(shí)現(xiàn)許多量子信息過程。但量子關(guān)聯(lián)非常脆弱，很容易被環(huán)境破壞而消失。

　　中國科大中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗室李傳鋒博士研究組，在光學(xué)系統(tǒng)中制備出各種貝爾對角態(tài)，用它們作為初始態(tài)在消相干環(huán)境中進(jìn)行傳輸，在實(shí)驗上研究關(guān)聯(lián)的演化。他們在世界上首次發(fā)現(xiàn)了一類初態(tài)，其量子關(guān)聯(lián)能在很大范圍的消相干環(huán)境中不被破壞。同時，他們還驗證了量子關(guān)聯(lián)與經(jīng)典關(guān)聯(lián)在消相干演化過程中的突變現(xiàn)象，并證實(shí)某些特殊的初始態(tài)在演化過程中量子關(guān)聯(lián)可以大于經(jīng)典關(guān)聯(lián)，推翻了以前文獻(xiàn)中經(jīng)典關(guān)聯(lián)一定大于等于量子關(guān)聯(lián)的猜想。

　　前不久，李傳鋒研究組還解決了對量子糾纏在噪聲信道中演化進(jìn)行有效刻劃的世界難題。他們應(yīng)用光學(xué)體系在實(shí)驗上證實(shí)，只要給定輸入態(tài)的糾纏度便可輕而易舉地得到輸出態(tài)的糾纏度，這對于量子網(wǎng)絡(luò)通信具有重要意義。該小組還在光學(xué)體系中首次觀測到量子糾纏的崩塌與復(fù)原現(xiàn)象，即糾纏逐漸減少后在相同環(huán)境下繼續(xù)傳輸又會自動增加。值得一提的是，他們還首次觀察到量子糾纏突然死亡一段時間后又重新復(fù)活的奇異現(xiàn)象，這一成果將在量子存儲等方面獲得重要應(yīng)用。

　　(記者吳長鋒)