中國科大首次實現單向量子非局域性的定量研究

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近日，中國科學技術大學教授、中國科學院院士郭光燦領導的中科院量子信息重點實驗室在量子力學基礎研究方面取得新進展，該實驗室李傳鋒、許金時研究組與其合作者實驗實現了單向量子導引，定量揭示了一類非對稱性的量子非局域性。該研究成果發表在4月21日《物理評論快報》上，並被選為「編輯推薦」文章，同時被美國物理學會Physics網站以《單向量子性》為題報道。論文共同第一作者是博士生孫凱和博士後葉向軍。

量子非局域性是量子力學最令人驚訝和著迷的特性之一，量子導引是近年來引起廣泛關注的一種量子非局域性。量子導引的概念是由薛定諤在研究EPR佯謬時提出的，描述了對一個粒子的測量能夠非局域地影響另一個粒子的狀態的能力，它是介於量子糾纏和貝爾非局域性之間的一種量子非局域特性，其測量結果無法用局域隱態模型來解釋。量子導引具有獨特的非對稱性，甚至於存在單向量子導引，即一方可以成功地對另一方進行量子導引，但反過來卻不行。

李傳鋒、許金時等人在前期實驗實現量子導引[PRL 113, 140402 (2014)]的基礎上，在國際上首次實現了基於投影測量的單向量子導引。他們在理論上提出了「導引半徑」的概念來量化量子導引能力，在實驗上利用兩光子糾纏系統通過投影測量定量觀測到了量子導引的非對稱性，並進一步實現了單向的量子導引。同時，對於失敗的量子導引過程，他們首次通過實驗構建局域隱態模型來重現觀測結果，直觀地展現了量子系統的不可導引性。

該工作為理解單向量子導引提供了一種直觀的視角，對量子力學基本問題研究具有重要意義，同時也展示了量子導引在完成單向量子信息任務方面的應用前景。

該工作得到了科技部、國家自然科學基金委、中科院和量子信息與量子科技前沿協同創新中心的資助。

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中國科大首次實現單向量子非局域性的定量研究

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