中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦團(tuán)隊(duì)在糾纏探測(cè)研究中取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)李傳鋒、項(xiàng)國(guó)勇、柳必恒研究組與德國(guó)漢諾威大學(xué)的合作者們基于局域不確定關(guān)系的違背和局域噪聲層析，構(gòu)造出噪聲適應(yīng)的糾纏目擊方法，在光學(xué)系統(tǒng)中成功進(jìn)行了噪聲條件下糾纏態(tài)的探測(cè)。該研究成果于6月7日在線發(fā)表在國(guó)際期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。

　　量子糾纏是實(shí)現(xiàn)量子加密、量子計(jì)算、量子網(wǎng)絡(luò)等各種量子信息技術(shù)的關(guān)鍵資源，如何有效判定一個(gè)態(tài)是否為糾纏態(tài)是量子信息領(lǐng)域的重要問(wèn)題。常見(jiàn)的方法是糾纏目擊者，其操作簡(jiǎn)單。糾纏態(tài)的純度很高的情況下，糾纏目擊者可以判定它是糾纏態(tài)，但是在噪聲較大時(shí)，通常的糾纏目擊者會(huì)失效，即會(huì)把糾纏態(tài)誤判為沒(méi)有糾纏。另一方面，早在2003年，研究者們就注意到每個(gè)粒子遵循局域的海森堡不確定關(guān)系，如果多粒子系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果違背了局域不確定關(guān)系，則意味著系統(tǒng)中存在糾纏，可以用來(lái)做糾纏目擊者。

　　項(xiàng)國(guó)勇等人巧妙地把局域不確定關(guān)系的違背和局域噪聲層析相結(jié)合，構(gòu)造出噪聲適應(yīng)的糾纏目擊者方法，這種方法可以在噪聲較大時(shí)依然能探測(cè)到糾纏。研究組進(jìn)一步在實(shí)驗(yàn)上利用多點(diǎn)泵浦的參量下轉(zhuǎn)換過(guò)程制備出了三維糾纏態(tài)，并通過(guò)隨機(jī)的局域比特翻轉(zhuǎn)引入噪聲，成功演示了該糾纏目擊方法的實(shí)際可行性。

　　審稿人認(rèn)為該工作非常有意義，有可能會(huì)推動(dòng)該領(lǐng)域進(jìn)一步深入研究。并認(rèn)為該方法可以廣泛應(yīng)用到實(shí)際過(guò)程不同物理系統(tǒng)中。

　　論文的第一作者為實(shí)驗(yàn)室博士后趙圓圓。該項(xiàng)研究得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院、教育部、安徽省、博士后基金委，以及德國(guó)相關(guān)研究基金的支持。

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　　原理與實(shí)驗(yàn)光路圖

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖