【量子纠缠加速生成研究取得进展!】量子纠缠是什么?科学家会告诉你,它是微观世界里两个粒子之间的神秘关联:无论相隔多远,对其中一个粒子进行测量,另一个粒子的测量结果都会表现出强烈关联。
量子纠缠是量子计算、量子通信和量子传感的核心资源。在传统厄米量子系统中,产生纠缠的速度受到量子比特间耦合强度的限制。能否突破这一限制,实现更快的量子操控,是当前量子信息领域的重要问题。
近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院等研究团队,依托囚禁离子实验平台,实现了非厄米体系中纠缠生成加速,突破了传统厄米量子速度极限,将纠缠态制备速度提升了1.52倍
研究团队在离子阱系统中引入可控的耗散,构建出了具有宇称—时间对称性的非厄米哈密顿量。通常情况下,耗散效应被认为是破坏量子相干性的不利因素,但可控的耗散却能将系统参数调至奇异点附近,导致希尔伯特空间发生几何畸变,从而加快了量子态的演化。
利用这一机制,产生最大纠缠态的速度比传统厄米方案提升1.52倍。但加速越明显,成功概率越低。因此,研究团队在实验中选取了兼顾加速效率与成功概率的工作点,并通过宇称振荡测量验证了所制备纠缠态仍具有高保真度,从而成功展示了非厄米加速在实际应用中的可行性。
该研究为高速量子门和量子传感器的设计提供了新思路,也为非厄米物理与量子信息科学的交叉研究开辟了新方向。中国科普博览
