我國科學(xué)家首次在國際上實(shí)現(xiàn)量子糾纏態(tài)自檢驗(yàn)

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)李傳鋒、陳耕等人在測量設(shè)備不可信條件下實(shí)驗(yàn)，獲知了未知量子糾纏態(tài)保真度信息，首次在國際上實(shí)現(xiàn)了量子糾纏態(tài)的自檢驗(yàn)。研究成果日前發(fā)表在國際權(quán)威期刊《物理評論快報(bào)》上。

量子糾纏是量子信息領(lǐng)域的重要資源。學(xué)術(shù)界通常采用量子態(tài)層析的辦法來測定量子糾纏態(tài)，這種方法類似于醫(yī)院中的CT掃描。通過量子態(tài)層析可以重構(gòu)出糾纏態(tài)的形式，進(jìn)而獲得糾纏態(tài)的保真度等重要信息。然而量子態(tài)層析方法依賴于測量設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性，不能用于承擔(dān)對安全性有要求的量子信息任務(wù)。比如量子通信的檢測設(shè)備如果被竊聽者所控制，那么就會(huì)對量子通信的保密性造成威脅。為解決這一問題，科學(xué)家們提出了“貝爾不等式違背”等多種糾纏度量方法，可以不依賴檢測設(shè)備的可信度進(jìn)行量子糾纏自檢驗(yàn)。國際學(xué)界對此做了大量理論工作，但相關(guān)實(shí)驗(yàn)還是空白。

李傳鋒、陳耕等人巧妙設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了兩比特和三比特量子糾纏態(tài)自檢驗(yàn)，針對不同形式的量子糾纏態(tài)，在測量設(shè)備不可信的條件下，獲得了未知量子態(tài)的保真度信息，并與傳統(tǒng)的量子態(tài)層析結(jié)果比對，證實(shí)了自檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

據(jù)悉，這是國際上首個(gè)具有“高可靠、抗干擾”特性的糾纏態(tài)自檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，為把自檢驗(yàn)推廣應(yīng)用于各種量子信息過程，推進(jìn)量子通信和量子計(jì)算研究打下重要基礎(chǔ)。(記者吳長鋒)

關(guān)鍵詞：