中國科大首次發(fā)現(xiàn)量子關(guān)聯(lián)可以不被環(huán)境破壞

　　并觀測到量子糾纏“死而復活”現(xiàn)象

　　記者日前從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校郭光燦院士領(lǐng)導的中科院量子信息重點實驗室科研人員首次發(fā)現(xiàn)量子關(guān)聯(lián)可以不被環(huán)境破壞。相關(guān)論文發(fā)表在4月12日國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然》子刊《自然—通訊》創(chuàng)刊號上。

　　在量子信息科學發(fā)展初期，人們認識到糾纏是量子信息技術(shù)優(yōu)越性的關(guān)鍵。然而此后人們發(fā)現(xiàn)一個更普遍的概念“關(guān)聯(lián)”，反映了量子態(tài)各部分之間的相互聯(lián)系。關(guān)聯(lián)可分為經(jīng)典關(guān)聯(lián)和量子關(guān)聯(lián)，而糾纏只是量子關(guān)聯(lián)中特殊的一類，沒有糾纏的量子關(guān)聯(lián)也能實現(xiàn)許多量子信息過程。但量子關(guān)聯(lián)非常脆弱，很容易被環(huán)境破壞而消失。

　　中國科大中科院量子信息重點實驗室李傳鋒博士研究組，在光學系統(tǒng)中制備出各種貝爾對角態(tài)，用它們作為初始態(tài)在消相干環(huán)境中進行傳輸，在實驗上研究關(guān)聯(lián)的演化。他們在世界上首次發(fā)現(xiàn)了一類初態(tài)，其量子關(guān)聯(lián)能在很大范圍的消相干環(huán)境中不被破壞。同時，他們還驗證了量子關(guān)聯(lián)與經(jīng)典關(guān)聯(lián)在消相干演化過程中的突變現(xiàn)象，并證實某些特殊的初始態(tài)在演化過程中量子關(guān)聯(lián)可以大于經(jīng)典關(guān)聯(lián)，推翻了以前文獻中經(jīng)典關(guān)聯(lián)一定大于等于量子關(guān)聯(lián)的猜想。

　　前不久，李傳鋒研究組還解決了對量子糾纏在噪聲信道中演化進行有效刻劃的世界難題。他們應用光學體系在實驗上證實，只要給定輸入態(tài)的糾纏度便可輕而易舉地得到輸出態(tài)的糾纏度，這對于量子網(wǎng)絡(luò)通信具有重要意義。該小組還在光學體系中首次觀測到量子糾纏的崩塌與復原現(xiàn)象，即糾纏逐漸減少后在相同環(huán)境下繼續(xù)傳輸又會自動增加。值得一提的是，他們還首次觀察到量子糾纏突然死亡一段時間后又重新復活的奇異現(xiàn)象，這一成果將在量子存儲等方面獲得重要應用。

　　(記者吳長鋒)