实验制备高维多光子纠缠态保真度达91%

记者3日从中国科学技术大学获悉，中国科学院院士郭光灿团队的柳必恒研究组与其他学者合作，在实 验上实现了高保真度高维多光子纠缠态制备，并首次观测到真实高维多体非局域性的存在。相关研究成 果日前发表在《自然·通讯》上。 为攻克上述挑战，研究团队提出并实现了一种基于"路径不可区分性"原理的高维多体纠缠态制备方法。 该方案利用光子的路径自由度编码三维量子态，并通过偏振控制实现二维平面中不同路径间的高效交换 操作，从而在保持高度相干性的同时显著提高了系统稳定性与操控精度。通过该方法，实验成功制备了 一种名叫Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）的三光子三维多量子比特纠缠状态，其保真度高达91%， 创造了高维多光子纠缠态保真度的最高纪录，为非局域性检测提供了坚实的基础。 量子非局域性是量子力学最深刻的现象之一，揭示了量子物理与经典物理本质上的区别，同时也为量子 信息的安全提供了保障。长期以来，非局域性的实验研究主要集中在两个粒子和二维系统之间。而真实 世界中的许多量子过程涉及多个粒子和更高维度，这意味着高维多体系统不仅是基本科学问题的重要延 伸，也为提升量子系统的信息处理能力、抗干扰能力和通信容 ...