科技日報訊 （記者吳長鋒）中國科學技術(shù)大學郭光燦院士領(lǐng)導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒、黃運鋒研究組，成功制備出世界上最高保真度的六光子糾纏態(tài)，并首次驗證了六光子的量子非局域性。該成果發(fā)表在最近出版的《物理評論快報》上。

　　量子非局域性是量子信息和量子物理的核心問題之一，起源于著名科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，越來越多的實驗使人們接受量子非局域性的觀念。量子態(tài)是個整體，如果對一個系統(tǒng)進行測量，那么同時會影響另一個系統(tǒng)的狀態(tài)。也就是說上帝擲骰子的技藝讓人匪夷所思，他擲出的骰子是聯(lián)動的。

　　多體情況下，量子非局域性的驗證特別復(fù)雜，人們提出了各種方法，其中GHZ悖論由于其“非此即彼”的非統(tǒng)計特性引起了人們極大的興趣。然而要進行“非此即彼”的非局域性驗證對糾纏態(tài)的保真度要求很高。雖然近年來人們已經(jīng)能夠制備六光子甚至八光子糾纏態(tài)，但是其保真度有限，目前多光子GHZ悖論的實驗檢驗還停留在四光子階段。

　　李傳鋒、黃運鋒等人巧妙設(shè)計出“三明治”型糾纏源。這種新型的糾纏源具有更好的對稱性，從而使糾纏光子對的各種指標超越此前所有多光子實驗。由此研究組制備出的六光子GHZ態(tài)保真度高達88.4%，創(chuàng)造了世界最高水平。研究組在以上基礎(chǔ)上最終實驗驗證了六光子GHZ型非局域性。這項工作為多光子實驗的保真度和亮度設(shè)立了新標準，對量子通訊網(wǎng)絡(luò)、量子計算和量子物理基本問題的研究都將帶來極大的促進作用。