近日，記者從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在量子力學基礎研究方面取得重要進展。團隊的李傳鋒、黃運鋒研究組與澳大利亞合作者首次實驗驗證了量子導引橢球，并檢驗了其體積單配性。該研究為量子導引橢球作為一種參考系無關的量子關聯診斷工具打下重要基礎。
量子導引(steering)的概念最早由薛定諤提出，它描述了兩個觀測者Alice和Bob共享一個量子糾纏態時，Alice對其量子比特做測量可以將Bob的量子比特制備到任意想要的量子態上。量子非局域性是量子系統獨有的特性，而量子導引則是目前被廣泛研究的一類量子非局域性。
它描述了兩個觀測者Alice和Bob共享一個量子糾纏態時，Alice對其量子比特做測量可以將Bob的量子比特制備到任意想要的量子態上。在多方共享量子態的情況下，量子導引橢球具有體積單配性。
李傳鋒研究組通過巧妙設計實驗光路，在光學系統中制備出參數可調的三比特量子糾纏態，通過調節參數可以制備出不同類型的糾纏態，是驗證量子導引橢球及檢驗其體積單配性的理想平臺。實驗中，研究組利用光子的偏振和路徑自由度制備出了高純度(~99%)高計數率(6000/s)的三比特糾纏純態，實驗驗證了糾纏純態的導引橢球體積的單配性。研究組進一步制備出三比特混態，實驗證實利用混態可以大幅度違背純態的體積單配關系，即純態的體積單配關系對混態不再適用。并驗證混態仍然滿足理論合作者提出的更弱的體積單配關系。
由于橢球的體積不依賴于參考系的選擇，所以本工作不僅加深了人們對量子導引這一非局域性的理解，也為量子導引橢球作為一種參考系無關的量子關聯診斷工具打下重要基礎。據悉，該項研究成果2019年2月22日發表在國際權威物理學期刊《物理評論快報》上。(記者 聶靜潔)
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