新華社合肥7月24日電（記者徐海濤）制備出高質(zhì)量的量子糾纏態(tài)，是實(shí)現(xiàn)量子通信、量子計(jì)算等應(yīng)用的前提。記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，近期該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種新的糾纏態(tài)測(cè)量方法，可以快速檢驗(yàn)出多體糾纏態(tài)相對(duì)于目標(biāo)糾纏態(tài)的保真度，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)效率的多光子糾纏態(tài)檢驗(yàn)，對(duì)研制大規(guī)模量子通信和量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

檢驗(yàn)量子糾纏態(tài)的質(zhì)量，是量子科研中的重要課題。傳統(tǒng)的量子態(tài)“層析法”，測(cè)量的數(shù)量大、復(fù)雜度高，難以滿足未來大規(guī)模測(cè)量的需要。

近期，郭光燦院士團(tuán)隊(duì)中的李傳鋒、陳耕、許小冶等人構(gòu)造出一組最優(yōu)的測(cè)量基準(zhǔn)，先讓目標(biāo)糾纏態(tài)可以通過測(cè)量，再隨機(jī)選取這些測(cè)量基準(zhǔn)對(duì)制備出的糾纏態(tài)進(jìn)行測(cè)試。單次測(cè)試如果通過，會(huì)造成失真度的估計(jì)值減小；如果不通過，會(huì)造成失真度的估計(jì)值增加。在該實(shí)驗(yàn)中，失真度的估計(jì)值與測(cè)試樣本數(shù)量成反比，達(dá)到了量子力學(xué)理論規(guī)定的極限。這意味著實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)效率的糾纏態(tài)檢驗(yàn)，更重要的是，該方法所需要的測(cè)試樣本數(shù)量不會(huì)隨糾纏態(tài)規(guī)模的擴(kuò)大而增加。

利用這種最優(yōu)量子糾纏態(tài)檢驗(yàn)法，科研人員對(duì)2光子和4光子糾纏態(tài)分別進(jìn)行了檢驗(yàn)。其中對(duì)于4光子的糾纏態(tài)，他們利用9個(gè)測(cè)量裝置和大約2500次測(cè)量即精確測(cè)出了失真度。如使用傳統(tǒng)的量子態(tài)“層析法”，要達(dá)到相同的測(cè)量精度，需要使用81個(gè)測(cè)量裝置和45000次測(cè)量。高效率的新檢驗(yàn)方法，對(duì)未來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子通信和量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

日前，國際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了這項(xiàng)研究成果。

[責(zé)任編輯：楊凡、崔中連]

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