新方法使纠缠实验触及众多纠缠度量

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... 2024-03-25 19:20 .. 量子纠缠是量子理论的基础概念和量子信息中的核心资源，量子纠缠研究的两大基本任务是纠缠的检测和度量。
    有效的探测和估计纠缠是完成多种信息任务的先决条件，特别是纠缠的大小估计，决定了纠缠这一珍贵资源的使用。
    纠缠目击者，简言之就是一个可观测量，当其平均值小于某个阈值时，就可以确定系统纠缠的存在，而任何给定纠缠态都可以被某个恰当的纠缠目击者所探测到。
    令人遗憾的是，迄今为止，所有的纠缠目击者通常只是用来探测纠缠的有无，在纠缠的大小估计方面“保持沉默”。
    研究团队的关键发现是纠缠目击者可以被适当地归一化成一种距离，这种距离能刻画在同样的测量下，给定量子态所产生的实验数据和可分态所产生的实验数据之间的可区分度，这种可区分度居于量化纠缠的核心，可以和各种常见的纠缠度量联系起来。
    研究团队利用常用纠缠目击者的平均值，在三类常见的实验条件下，即器件完全可信、测量装置不可信、实验装置完 .. UfqiNews ↓ 0

...海森堡极限被认为是利用量子方法和资源所能达到的最终极限.
    之前国际上曾有一些工作声称超越了海森堡极限，然而这些工作利用了非线性效应或者包含了含时的哈密顿量，引起了广泛讨论，最终被理论上证明在以能量等作为规范化资源定义的前提下仍然会遵循海森堡极限.
    近年来，学术界提出一种新的量子结构，即量子不确定因果序.
    量子力学的叠加原理不仅允许不同量子本征态之间的叠加，也允许两个事件处于两个相反时序的量子叠加上.
    这样一种新型的量子资源已经被证实可以在特定的量子计算和量子通信任务中提供优势，然而此前工作都是基于离散变量体系，未能直接应用于量子精密测量任务中.
    研究人员设计了一种全新的杂化（hybrid）量子装置，即用一个离散量子比特控制光子两组连续变量的演化时序，实验实现了不确定因果序，从而实现了对演化产生的几何相位的超海森堡极限的精密测量.
    该实验使用单个光子作为探针，不存在光子间.. 05-18 16:20 ↓ 24

...由于它的行为规律与引力子类似，被形象地称作引力子的“投影”.
    5年前，杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现一种新的集体激发现象.
    理论物理学界认为，这可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据，并提出了实验方案.
    “但当时国内外没有符合实验要求的测量设备.
    因为这个实验对设备的要求极高，而且看上去自相矛盾.”
    论文共同第一作者、南京大学博士生梁杰辉告诉记者，一方面，实验需要极低温和强磁场——温度仅比绝对零度高约0.05摄氏度，磁场强度要达到地球平均磁场的10万倍以上，虽然这两个条件可以通过特殊的制冷机实现，但另一方面，为了开展光学测量，制冷机上必须安装透光窗户，这又很容易导致实验温度上升，机器振动也会影响光学测量的精度.
    团队花费3年多的时间，在南京大学校园内自主设计、集成组装了一套实验装置.
    “你可以把它理解为一座两层楼高的‘显微镜’.”
    杜灵杰说，经测试，该装置的多项测量参数.. 04-02 15:50 ↓ 12 ..UfqiNews