中国科学家突破量子纠缠测量技术，为量子信息科学开辟新途径

中国科学家突破量子纠缠测量技术，为量子信息科学开辟新途径

近日，中国科学技术大学研究团队在量子纠缠研究中取得重要突破。郁司夏、孙亮亮、周祥等人发现，原本只用于探测纠缠有无的实验数据，如今可以用来估计纠缠的大小。这一突破性成果发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》上，为量子信息处理和量子通信等领域的发展提供了新的思路和技术手段。

量子纠缠是量子理论的基础概念，也是量子信息科学中的核心资源。在实验中，有效的探测和估计纠缠大小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效能。

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，而这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。

在器件完全可信条件下，归一化的纠缠目击者刻画了给定状态和可分态的最佳可区分度，而在实验装置完全不可信的条件下，归一化的纠缠目击者刻画了给定状态产生的量子关联与可分态所产生局域关联的最佳可区分度。在测量装置不可信的实验条件下，纠缠目击者也可类似的归一化。

最终，无论实验采用何种实验条件下的纠缠目击者，只要能探测到纠缠，实验者就能够根据纠缠目击者的平均值计算出各种纠缠度量的下界，纠缠目击者不再沉默。对于多体系统，归一化的纠缠目击者也可用于估计纠缠深度，即系统至少有多少个粒子是纠缠在一起的。在粒子数趋近无穷的渐进条件下，该方法对某些系统给出基于迹距离的纠缠度量的下界是严格的，即给出准确的纠缠大小。

审稿人对该团队提出的方法给予了高度评价，认为其“以全面的方式解决了一个重要的问题，使得纠缠实验触及到了众多纠缠度量。”

这一发现不仅深化了我们对量子纠缠的理解，更为量子信息科学的发展开辟了新的途径。通过更精确地估计纠缠大小，研究人员能够更好地利用这一资源，推动量子计算、量子通信等领域的技术进步。

这一突破性成果展示了中国在量子科技领域的持续领先地位，为未来量子技术的实际应用奠定了坚实基础。