您好!今天是2022年1月20日 星期四
加入收藏| 设为首页| 联系方式
网站首页
欢迎来到:中国科学院量子信息重点实验室
实验室概况
实验室介绍| 机构设置| 历史沿革| 联系我们
科研体系
固态量子计算研究单元| 量子纠缠网络研究单元| 量子集成光学芯片研究单元| 量子密码与量子器件研究单元| 量子理论研究单元
科研成果
研究进展| 获奖| 论文与专著| 专利
实验室成员
固定成员| 双聘人员| 博士后| 招聘信息
科普中心
郭光灿的量子十问 | 来自量子世界的新技术
研究生园地
研究生招生| 博士答辩
新闻中心| 公告通知| 学术报告| 媒体关注| 友情链接

首页栏目

当前位置:首页>首页栏目> 新闻中心

新闻中心


我实验室李传锋、柳必恒等与合作者实现高维量子纠缠态的最优检测

发布时间:2021-11-24

我实验室在高维量子通信研究中取得重要进展:李传锋、柳必恒研究组与电子科技大学王子竹教授、奥地利高小钦博士、Miguel Navascués教授等合作,首次实现了高维量子纠缠态的最优检测。相关成果11月22日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

量子纠缠是量子信息过程的核心资源,如何在实验上制备和检测量子纠缠是量子信息领域的基本任务。然而,随着系统维度数和粒子数的增加,量子态层析技术这种传统的检测量子纠缠态的方法消耗的资源将会指数增长,因而在实验上不具备可扩展性。为了解决高维纠缠检测这一难题,研究组曾利用基于保真度的纠缠目击方法检测了32维的两体最大纠缠态,保真度达到了世界上最高水平[Phys. Rev. Lett.125, 090503 (2020)]。然而对于常见的非最大高维纠缠态,基于保真度的纠缠目击方法并不普适。

针对该困难,研究组与理论合作者们给出了一种最优的量子纠缠检测方法,该方法适用于所有的两体量子纠缠态。为了检验该方法的普适性,他们在实验上巧妙的制备出一系列不同类型的高维量子纠缠态,并实现了对该量子纠缠态的局域测量等操作,从而实现最优的量子纠缠检测。实验结果表明,对于四维或三维的不能采用基于保真度的纠缠目击方法检测的量子纠缠态,用新的方法只需采用三组测量基即可认证其量子纠缠。

本成果解决了两体高维纠缠态的检测问题,为实现各种高维量子信息过程和研究高维系统中的量子物理基本问题打下重要基础。

文章共同第一作者为中科院量子信息重点实验室特任副研究员胡晓敏博士和博士研究生邢文博。本研究得到科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省的支持。

图1. 高维量子纠缠态的最优检测实验结果。(a)和(b)是两种不同的非最大纠缠态。图中绿色区域中的纠缠态不能用基于保真度的纠缠目击方法检测。

文章链接: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.220501


(中科院量子信息重点实验室、中科院量子信息和量子科技创新研究院、科研部)