郭光燦院士領銜實現量子態可恢復新型量子測量

　　記者日前從中國科大獲悉，該校郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組與中科院半導體所及瑞典科學家合作，實驗實現了量子態可恢復的新型量子測量，并驗證了量子測量過程中信息提取與量子態恢復之間的轉化等式關系，從信息提取的角度推進了對海森堡不確定原理的理解。相關成果在線發表于《物理評論X》雜志。

　　隨著量子信息科學的發展，人們對量子測量有了更深入的理解。測量過程中，探針與系統的相互作用強度是量子測量的重要參數，相互作用最強時就是量子力學書上通常所說的馮·諾依曼測量。進一步的理論研究認為，量子測量可以被概率性地消除，即測量完成后通過后續操作能以一定的幾率使系統恢復到被測量前狀態。

　　李傳鋒研究組利用單光子的偏振作為待測比特系統，搭建了兩個高性能的量子干涉儀，分別實現量子態的測量和恢復過程。該實驗裝置不僅可實現不同強度的量子測量，而且對于任意量子測量能進行最優恢復操作。實驗證實，對于量子信息中廣泛使用的比特系統，量子測量提取的信息和量子態恢復幾率間存在等式關系，提取的信息越多，相應量子態恢復幾率越小。

　　李傳鋒介紹說，量子力學中的著名原理，如海森堡不確定原理和玻爾互補原理，其數學表達式大都是不等式。該實驗成果首次驗證了量子信息提取過程中的一個等式關系，豐富了對量子測量這一基本問題的理解，對量子測量的表征及量子信息安全具有重要意義。