世界上保真度最高的六光子糾纏態制備成功

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世界上保真度最高的六光子糾纏態制備成功

中國科學技術大學中國科學院量子信息重點實驗室的研究人員成功制備出了世界上保真度最高的六光子糾纏態，并首次驗證了六光子的量子非局域性。

量子非局域性是量子信息和量子物理的核心問題之一，起源于物理學家愛因斯坦與玻爾對量子力學的爭論。愛因斯坦認為，量子力學不夠完善，“上帝是不會擲骰子的”。玻爾等人則認為，量子隨機性是宇宙的一個基本特性。隨著科學的進步，人們越來越接受量子非局域性的觀念。量子態是一個整體，如果對一個系統進行測量，那么同時會影響另一個系統的狀態。在多體情況下，量子非局域性的驗證十分復雜，其中，GHz悖論由于其“非此即彼”的非統計特性引起了人們的關注。然而，要進行“非此即彼”的非局域性驗證對糾纏態的保真度要求很高。雖然人們目前已能夠制備六光子甚至八光子糾纏態，但是其保真度有限，多光子GHz悖論的實驗檢驗仍停留在四光子階段。

研究人員巧妙地設計出了“三明治”型量子糾纏源，這種新型糾纏源具有更好的對稱性，由此制備出的六光子糾纏態保真度高達88.4%，達到了世界最高水平。研究人員還在此基礎上，實驗驗證了六光子的量子非局域性。該項研究工作為多光子實驗的保真度和亮度設立了新標準，將對量子通信網絡、量子計算和量子物理基本問題的研究帶來極大的促進作用。

(吳長鋒)