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我国学者构造真多体纠缠检验新方法

1047    2022-11-18    发布者:中国测试杂志社    来源:中国科学报

中国科学技术大学郭光灿院士团队首次实验实现了与设备无关的真多体纠缠检验。该团队构造了一种新的真多体纠缠态检验方法,可以在不对测量设备做任何假设的前提下检验多体系统的真纠缠性质。这是国际上首个可以检验任意多体系统真纠缠性质的实验工作,研究成果日前发表于《物理评论快报》。

真多体纠缠是量子纠缠的最强存在形式,是实现量子信息过程的重要资源。但受限于构造多体贝尔不等式的困难,对任意真多体纠缠系统进行设备无关的检验仍是一个难题。研究组通过解析多体系统的内部结构,分别划定最小的和完全的连通集合,进而把两体贝尔不等式应用于多体纠缠系统的检验。这种方法仅使用常规的CHSH型两体贝尔不等式即可实现对任意规模和任意形式的真多体纠缠的检验,并可度量多体纠缠中真多体纠缠的权重。

研究组利用四光子进行实验研究。实验结果表明,完全的连通集合对于噪声有很好的抵抗能力,而最小的连通集合还可以达到更高的效率,即测量装置的数目不会随系统规模指数增长。实验对多种重要形式的多体纠缠态进行了检验,两种连通集合的测量结果都证明了真多体纠缠的存在,并估计其中真多体纠缠的权重。

相关论文信息:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.190503



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