“我科学家首次实验验证量子导引椭球”

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据中国科学技术大学介绍，该校郭光灿院士团队的李传锋、黄运锋研究组与澳大利亚研究人员合作，对量子诱导椭圆体进行了实验验证，验证了体积单配性。 研究成果近日发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上。

量子诱导的概念已经由薛定谔提出，描述了当两个观测者爱丽丝( alice )和鲍勃)共享量子纠缠态时，爱丽丝可以通过测量其量子比特来将鲍勃的量子比特建立为任意期望的量子状态。 量子非局域性是量子系统的特有特征，量子诱导是目前广泛研究的量子非局域性之一。

如果共享的量化状态不理想，或者很多人共享量化状态，那么爱丽丝无法将鲍勃的系数导出到任意的量化状态。 爱丽丝可以引导鲍勃的量子态集合在bloch表示下构成椭圆体。 一般的1比特量子态可以可视化为bloch球中的一个矢量，量子诱导椭球对2比特量子态提供了简单的可视化表示方法。 当多者共享量子态时，量子诱导椭球具有体积单配性。

科研人员通过巧妙设计实验光路，在光学系统中建立了参数可调的三位量子纠缠态，所建立的不同类型的纠缠态是验证量子诱导椭球、验证体积单配性的理想平台。 研究小组还利用光子的偏振和路径自由度制备了高纯度、高计数率3位纠缠纯态，并通过实验验证了纠缠纯态诱导椭球体积的单构型性。 另外，研究小组还进行了进一步的实验，证实了纯态的体积单配关系不再适用于混态。

由于椭球体的体积不依赖于参考系统的选择，这一成果不仅加深了对量子诱导这一非局域性的理解，也为量子诱导椭球体作为与参考系统无关的量子相关诊断工具奠定了重要的基础。 (吴长锋) )。