| 数理科学 |
2017-02-20 13:31 |
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中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子相干性的实验研究中取得新进展，该实验室李传锋、唐建顺等人利用干涉条纹实验实现了对量子相干性这一最基本量子资源的直接测度，为量子相干的深入研究和进一步应用于量子信息过程打下重要基础。该研究成果1月12日发表在国际期刊《物理评论快报》上。
李传锋研究组基于鲁棒性（robustness，抗干扰能力）和物理量直接观测的思想，实验实现了光子偏振的量子相干性的两种定量测量方案。其中基于鲁棒性的方案首先将一些杂质与待测系统混合，并观测混合系统的干涉条纹；接着增加杂质的含量直至干涉条纹消失（也即相干性被损耗殆尽）；变换各种杂质重复以上过程，干涉条纹消失所需杂质的最小比值就表示了待测系统量子相干性的大小。这一结果的物理意义很浅显，干涉条纹是量子相干性的直接表现，待测系统的量子相干性越强，鲁棒性就越强，条纹就越难以消失，相应地所需混合进去的杂质比例就越大。而基于物理量直接观测的方案则更简单，研究组找到了光子偏振的量子相干性的观测量，直接对其量子相干性进行观测。研究组还进一步通过量子态扫描测出系统整个的量子态，计算出其量子相干性，然后和两种直接测定的量子相干性相比较，结果完全一致，证明了两种实验方案的可靠性。
该研究成果提供了两种直接测度量子相干性的方法，这两种方法均满足量子资源化理论的框架，并且相比于传统的扫描整个量子态的方法更加简单有效。该项工作为量子相干性的深入研究以及促进其在量子信息技术中的进一步应用打下重要基础。（来源：中国科学技术大学）
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