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近日，中科大郭光燦院士領(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，與中科院半導(dǎo)體研究所及瑞典科學(xué)家合作，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)量子態(tài)可恢復(fù)的新型量子測量，從信息提取角度推進(jìn)對海森堡不確定關(guān)系的理解。這一成果發(fā)表在著名期刊《物理評論X》上，對實(shí)現(xiàn)量子信息安全具有重要意義。
1927年，德國物理學(xué)家海森堡提出“不確定性原理”，認(rèn)為在一個(gè)量子力學(xué)系統(tǒng)中，一個(gè)粒子的兩個(gè)力學(xué)量，比如位置和動(dòng)量，不可能同時(shí)被確定。量子測量是量子力學(xué)的核心問題之一，根據(jù)馮·諾依曼假定，量子測量在提取信息的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致量子態(tài)的坍縮。馮·諾依曼測量能提取最多的信息，但是會(huì)徹底破壞系統(tǒng)的狀態(tài)，使得量子態(tài)恢復(fù)幾率為零。研究組的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，對于量子信息中廣泛使用的比特系統(tǒng)，量子測量提取的信息和量子態(tài)恢復(fù)幾率之間存在一個(gè)等式關(guān)系，提取的信息越多，相應(yīng)量子態(tài)恢復(fù)幾率越小。
李傳鋒介紹，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完美地驗(yàn)證了量子測量中信息提取與量子態(tài)恢復(fù)之間的轉(zhuǎn)化等式關(guān)系，豐富了人們對量子測量這一基本問題的理解，對實(shí)現(xiàn)量子信息安全具有重要意義。同時(shí)，這一成果也從量子信息提取的角度，推進(jìn)了對海森堡不確定關(guān)系的深入研究。
