中國(guó)科大等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證新型量子不確定性等式關(guān)系
近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜江峰、彭新華與理論合作者上海交通大學(xué)麻志浩等,首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證新型量子不確定性等式關(guān)系。該研究成果以Uncertainty equality with quantum memory and its experimental verification 為題發(fā)表在5月17日npj Quantum Information 期刊上[npj Quantum Information 5, 39 (2019)]。 不確定性關(guān)系是量子物理的重要表征之一,在量子力學(xué)中具有重要的地位和廣泛的應(yīng)用,例如對(duì)不確定性關(guān)系的相關(guān)研究可以用來(lái)發(fā)展引力波干涉儀所需要的低噪聲科技,它在量子精密測(cè)量、量子通信等量子信息處理中也起到關(guān)鍵的作用。該關(guān)系由海森堡于1927年最早提出,說(shuō)明了在微觀世界中精確確定一個(gè)粒子(例如原子核周圍的電子)的某些物理量是有限制的,人們不可能同時(shí)精確地測(cè)定一個(gè)粒子的位置和動(dòng)量。1983年,牛津大學(xué)教授大衛(wèi)多伊奇(量子計(jì)算機(jī)開創(chuàng)者之一)給出了一種特殊情形下的熵形式的不確定性關(guān)系,之后Kraus 給出了一般情況下的猜想,Maassen 和 Uffink隨后證明了一般情況下的熵形式的不確定性關(guān)系。由于當(dāng)時(shí)量子糾纏還沒(méi)有引起人們的關(guān)注,這些20世紀(jì)80年代的研究都是關(guān)于單體量子態(tài)的結(jié)果。2010年,瑞士科學(xué)家Renner課題組利用馮·諾依曼條件熵,給出了有糾纏輔助情況下,兩體量子態(tài)的熵形式的不確定性關(guān)系,此一結(jié)果發(fā)表在Nature Physics上,引起了相當(dāng)?shù)年P(guān)注,第二年有兩個(gè)課題組獨(dú)立實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該結(jié)果,發(fā)表在同一期的Nature Physics 上。 |