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2018-05-11 16:18 |
中國科大等首次實(shí)驗(yàn)證實(shí)量子力學(xué)中強(qiáng)于二值關(guān)聯(lián)的存在
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李傳鋒研究組在量子力學(xué)基本問題研究中取得新進(jìn)展，該實(shí)驗(yàn)室李傳鋒、柳必恒等人與西班牙、匈牙利和德國的理論物理學(xué)家合作，首次實(shí)驗(yàn)證實(shí)了量子力學(xué)中強(qiáng)于二值關(guān)聯(lián)的存在。該成果于5月4日發(fā)表在《物理評論快報(bào)》上，并入選“編輯推薦文章”。 o]Ki+ U
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20世紀(jì)著名物理學(xué)家約翰·惠勒曾經(jīng)提出一個(gè)令人深思的論斷“萬物源于比特（It from bit）”。這種觀點(diǎn)認(rèn)為信息是非�；镜模钪嫒f物（包括任何粒子和場，甚至?xí)r空）都起源于信息的基本單元——比特。量子信息興起以后，這一論斷升華為“萬物源于量子比特（It from qubit）”。以信息為基礎(chǔ)重新構(gòu)建量子理論是當(dāng)前重要研究方向。該實(shí)驗(yàn)觸及了其中至關(guān)重要的一個(gè)問題，即只考慮比特或量子比特（即二值理論）來構(gòu)建量子理論就夠用了嗎？ }>w;
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我們來看測量問題。量子測量是量子力學(xué)中的基本問題之一。在經(jīng)典理論中，復(fù)雜的多值問題測量可以拆解成二值測量來完成。例如，對一個(gè)三值問題（設(shè)輸出結(jié)果分別為1，2，3），可以通過兩步二值測量完成：第一步判定測量結(jié)果是不是1，如果不是，則進(jìn)行下一步二值（2，3）測量來確定測量結(jié)果是2還是3。然而對于量子系統(tǒng)的測量，事情卻沒有這么簡單。該實(shí)驗(yàn)的理論合作者利用三維量子糾纏態(tài)基于二值理論構(gòu)造出一個(gè)特殊的不等式。如果實(shí)驗(yàn)中這個(gè)不等式被違背了，則意味著量子力學(xué)中強(qiáng)于二值關(guān)聯(lián)的存在，或者說對多值問題的測量是不能通過拆解成二值測量來實(shí)現(xiàn)的。這就如同對貝爾不等式的違背會意味著局域?qū)嵲谡摰挠^點(diǎn)是錯誤的一樣。然而要在實(shí)驗(yàn)上檢驗(yàn)這個(gè)不等式卻是非常困難的，因?yàn)樾枰獦O高品質(zhì)的高維糾纏源。 =VU2#
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