首页  »  教育  »  教育资讯

我科学家在量子纠缠研究中取得重要进展

2024-04-01 08:12:00

来源:光明日报

原标题:我科学家在量子纠缠研究中取得重要进展

日前,中国科学技术大学郁司夏、孙亮亮、周祥与安徽大学许振朋以及瑞典隆德大学研究人员合作,发现原本只是探测纠缠有无的实验数据可以用来估计纠缠大小。团队利用常用纠缠目击者的平均值,在三类常见的实验条件下,给出几乎所有常用纠缠度量下限的估计,将探测纠缠的实验零代价地提升成为估计纠缠大小的实验。相关成果近日发表于《物理评论快报》。

量子纠缠是量子理论的基础概念和量子信息中的核心资源,量子纠缠研究的两大基本任务是纠缠的检测和度量。在实验中,有效的探测和估计纠缠大小是完成多种信息任务的先决条件,特别是纠缠的大小估计,决定了纠缠这一珍贵资源的使用效能。

纠缠目击者简言之就是一个可观测量,当其平均值小于某个阈值时,就可以确定系统纠缠的存在,而任何给定纠缠态都可以被某个恰当的纠缠目击者所探测到。纠缠目击者以其要求简单且探测能力强,成为实验上探测纠缠的首选工具,被应用于多种实验情形下,如器件可信、测量装置不可信和实验装置完全不可信的实验条件下。但迄今为止,所有的纠缠目击者通常只是用来探测纠缠的有无,在纠缠的大小估计方面保持沉默。

研究团队发现,纠缠目击者可以被适当地归一化成一种距离,这种距离能刻画在同样的测量下,给定量子态所产生的实验数据和可分态所产生的实验数据之间的可区分度,而这可区分度居于量化纠缠的核心,可以和各种常见的纠缠度量联系起来。在器件完全可信条件下,归一化的纠缠目击者刻画了给定状态和可分态的最佳可区分度,而在实验装置完全不可信的条件下,归一化的纠缠目击者刻画了给定状态产生的量子关联与可分态所产生局域关联的最佳可区分度。在测量装置不可信的实验条件下,纠缠目击者也可类似的归一化。

最终,无论实验采用何种实验条件下的纠缠目击者,只要能探测到纠缠,实验者就能够根据纠缠目击者的平均值计算出各种纠缠度量的下界,纠缠目击者不再沉默。对于多体系统,归一化的纠缠目击者也可用于估计纠缠深度,即系统至少有多少个粒子是纠缠在一起的。在粒子数趋近无穷的渐进条件下,该方法对某些系统给出基于迹距离的纠缠度量的下界是严格的,即给出准确的纠缠大小。

审稿人对该团队提出的方法给予了高度评价,认为其“以全面的方式解决了一个重要的问题,使得纠缠实验触及众多纠缠度量。”(记者常河、丁一鸣)

  • 相关阅读
  • AI能否让医生表现更好?

    原标题:AI能否让医生表现更好? 医疗人工智能(AI)最受“吹捧”的承诺之一,就是它们能够帮助人类临床医生更精确地解读X光和CT扫描等图像,从而作出更准确的诊断报告,增强影像科医生的表现。 但实际情况确实如此...

    时间:04-01
  • 国家智慧教育平台将上线“AI学习”专栏

    原标题:国家智慧教育平台将上线“AI学习”专栏 在国家智慧教育平台上线两周年之际,数字教育集成化、智能化、国际化专项行动暨“扩优提质年”启动仪式日前在北京举行,会上,教育部正式启动人工智能赋能教育行动。 ...

    时间:04-01
  • 上海海洋大学水下智能运维机器人团队:到深海探秘 以创新筑梦

    原标题:上海海洋大学水下智能运维机器人团队:到深海探秘 以创新筑梦罗高生(右)在进行机器人作业前准备。资料图片茆忠俊(前)在遥控机器人作业。资料图片在海洋领域,“深海一号”深水油气平台、“海油观澜号”漂...

    时间:04-01
  • “重温经典”频道首场进校园活动举办

    原标题:“重温经典”频道首场进校园活动举办由国家广电总局指导开办的“重温经典”公益频道31日开启“经典进校园·文化共传承”系列活动。来自北京、上海、天津、浙江等10个省区市的17所高校约500名师生代表通过线下...

    时间:04-01
  • 新的铁电分子晶体开发成功

    原标题:新的铁电分子晶体开发成功 记者从东南大学获悉,该校生物科学与医学工程学院青年教师张含悦与化学化工学院熊仁根教授等合作,首次将铁电化学与生物电子学有机结合,创新性地开发了一例压电响应直追无机陶瓷钛...

    时间:04-01
  • 一堂沉浸式传统文化交流课

    原标题:一堂沉浸式传统文化交流课近日,湖南九嶷山风景区来了一群“特别的游客”,他们体验了舜帝祭典的祈福仪式,聆听了九嶷琴派演奏的《南风歌》,观看了精彩的京剧表演。这群“特别的游客”是湖南科技学院“一带...

    时间:04-01
  • 这里是孩子们暖心的家

    原标题:这里是孩子们暖心的家 “邱少云、王进喜和北斗卫星导航系统任务团队,是不同时期的突出代表,他们始终激励着我们刻苦学习、努力奋斗……”前不久,在四川达州宣汉县全县中小学生参与的一次演讲比赛上,来自该...

    时间:04-01
免责声明:本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。 本网站转载图片、文字之类版权申明,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。