中國科大觀測到最強的邏輯形式量子關聯(lián)

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 方夢宇）記者近日從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校郭光燦院士團隊的教授李傳鋒、許金時研究組與合作者發(fā)展了適合研究單體高維量子系統(tǒng)的可擴展光學體系，成功觀測到最強的邏輯形式量子關聯(lián)。1月29日，研究成果發(fā)表于《科學進展》。

量子力學允許出現(xiàn)超越經(jīng)典物理學的關聯(lián)，其中邏輯形式的量子關聯(lián)無需違背不等式，能夠更明確地展示與經(jīng)典關聯(lián)的不同，吸引了廣泛的關注。邏輯形式量子關聯(lián)的強度與所使用的條件概率組合的數(shù)量有關，條件概率組合數(shù)越少，量子關聯(lián)就越強，其中更強的邏輯形式量子關聯(lián)一直未取得進展。

為了解決這一開放性問題，研究團隊發(fā)展了適用于邏輯形式關聯(lián)的圖論方法，通過搜索圖論常數(shù)，在37維空間中發(fā)現(xiàn)了僅使用三個條件概率組合的量子關聯(lián)。研究進一步表明，條件概率組合的數(shù)量已無法進一步減少，證明了該結(jié)果就是邏輯形式量子關聯(lián)的極限。而為了觀察到高維空間中的量子關聯(lián)，研究團隊設計了一個基于直和空間編碼和時間維度復用的可擴展光學體系，可以將高維空間中的制備—測量實驗分解為多個低維空間中的實驗。團隊在該體系中以超過8個標準差的置信度，觀測到了高維空間下邏輯形式量子關聯(lián)。

研究人員介紹，該研究將為尋找更強的其他形式量子關聯(lián)提供重要線索，同時實驗中所觀測到的量子關聯(lián)將在量子計算和量子通信領域發(fā)揮重要作用。