中科大量子信息研究取得新进展

记者10月8日从中科大获悉，该校李传锋教授研究组与其合作者成功实现“非此即彼”框架下的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)操控的实验验证，揭示了量子力学中一类新的非局域特性。这一成果日前发表在权威物理学期刊《物理评论快报》上，对于远程态制备、量子信息远程传输及量子密钥分配等具有重要意义。

1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出著名的EPR佯谬，他们以量子力学基本原理为基础，推导出与经典理论中的物理实在论相矛盾的结论，并把这一量子特性称之为“幽灵般的超距作用”。薛定谔在研究这一佯谬时提出“操控”概念，被称为EPR操控。

EPR操控描述了对一个粒子进行测量能非局域地影响另一个粒子状态的能力，它是一类新的量子非局域特性。通常说的量子非局域特性，是指某个纠缠态能违背贝尔不等式，叫做贝尔非局域性。量子纠缠态中只有一部分具有EPR操控特性，而这些具有EPR操控特性的态中只有一部分具有贝尔非局域性。

研究组利用50米光纤来延迟被操控方光子的到达时间，并利用自由空间光调制器来实现被操控方对操控方信号的响应，从而逻辑严谨地实现EPR操控。由于“非此即彼”判据对实验误差非常敏感，研究组一方面不断改进实验装置使得整套系统保真度达到98%，另一方面发展出一套在“非此即彼”框架下处理实验误差的方法，从而很好地检验了不同量子态的可操控性。