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量子力学基础研究，中科大团队获重要进展
据中国科学技术大学新闻网10月9日消息，中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子力学基础研究方面取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋等人与西班牙理论物理学家合作，实验验证了基于局域操作和共享随机性（LOSR, Local operation and shared randomness）理论框架下的真多体非局域性，结果表明用两体或三体非局域关联无法解释自然界产生的所有关联。该成果10月4日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上，并被选为该期的封面文章。
量子力学允许粒子之间存在非局域的关联，即量子非局域性。量子非局域性是实现各种量子信息过程的重要资源。对于多体系统，真多体非局域性被认为是多体系统中能展现的最强的非局域关联。真多体非局域性检验通常依赖于局域操作和经典通信（LOCC, Local operation and classical communication）框架下的不等式的违背。然而在多体非局域性的检验中，我们通常需要假定不同观测者间联合测量的概率分布服从无信号条件（non-signaling condition），经典通信是禁止的，因此基于LOCC的真多体非局域性并不是良好的定义。
在量子资源理论中，LOCC并不是唯一可以用来定义纠缠资源的免费操作，在去除经典通信后，一个更为自然的定义是基于LOSR的理论框架。在实验中，研究组先验证了三体纠缠结构的非局域性。该三体系统的LOSR局域模型允许三体之间具有共享随机性，并允许对任意两体之间的关联不设限，即允许其关联可以是量子关联，也可以具有更为广泛的不依赖量子力学描述的广义概率理论（Generalized probabilistic theory）所允许的关联。研究组联合Marc-Olivier Renou等人对此前相关理论工作中提出的LOSR非局域性不等式进行改进，针对多光子实验中常见的白噪声提出了鲁棒性更强的不等式，并在实验中利用自主研制的“三明治型”高保真度多光子纠缠源[PRL115, 260402 (2015)]以26.3个标准差的违背验证了真三体LOSR非局域性。研究组进一步在四体情形实验违背了真四体LOSR不等式，实验排除了基于共享随机性和三体广义关联的局域性模型，展示了真四体非局域性。这些实验结果表明仅两体或三体非局域关联无法解释自然界产生的所有关联。该工作中提出的不等式可以拓展到任意N体情形，而制备高保真度纠缠源的方法为实验展示更大量子系统非局域性打下基础。
文章共同第一作者为中科院量子信息重点实验室博士研究生曹洹，副研究员张超以及西班牙光子科学研究所的Marc-OlivierRenou。该工作得到了国家自然科学基金委、中科院和安徽省的资助。
图1：（a）LOSR局域模型；（b）白噪声鲁棒的新LOSR不等式。
图2：本期PRL封面
- 责任编辑: 房佶宜
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最热 最早 最新- 中科大也是个寄
- oldoffice钞票到位了，目标到位了，人才就被培养成大师了，所以，现在是中国科研人员有史以来最好的时代。中国过去的聪明人很多，也有很多神奇的构思，但是没钱就是没办法。美国现在越来越没钱了，美国人所谓创新能力强的神话也快结束了。你先看懂再评价吧
- 全部楼层油条传统物理认为世界具有“局域性”，即不存在超距作用。光速就是确定局域性的限制。爱因斯坦就深信这一点。直到贝尔不等式得到实验验证，可以确信爱因斯坦错了。而这次的实验据我理解，应该是验证了这种非局域性不但存在于简单量子系统，如孪生光子对，还同样存在于复杂量子系统。这意义是十分重大的天机不可泄露 懂不？
- 全部楼层油条传统物理认为世界具有“局域性”，即不存在超距作用。光速就是确定局域性的限制。爱因斯坦就深信这一点。直到贝尔不等式得到实验验证，可以确信爱因斯坦错了。而这次的实验据我理解，应该是验证了这种非局域性不但存在于简单量子系统，如孪生光子对，还同样存在于复杂量子系统。这意义是十分重大的微观世界和宏观世界很可能就是两个纬度，光可能就是链接这两个纬度的介质，通过对光本质的了解，说不定能够开启另外一个世界的大门
- 为量子通信大规模组网奠定了理论基础
- 奈何本人没文化，一句卧槽走天下！！！！
- 飘逸的汤圆此评论已被屏蔽你们是谁？
- 显示器外面的我看懂这篇文章了吗？
- 骑无人机开大马我读完了。😁是不是另一个平行世界的我也和我一样纳闷这个科学到底说的是啥？🤔你那虫子拿掉！我打坏几部电脑了。
- 全部楼层油条传统物理认为世界具有“局域性”，即不存在超距作用。光速就是确定局域性的限制。爱因斯坦就深信这一点。直到贝尔不等式得到实验验证，可以确信爱因斯坦错了。而这次的实验据我理解，应该是验证了这种非局域性不但存在于简单量子系统，如孪生光子对，还同样存在于复杂量子系统。这意义是十分重大的我觉得他是说有了更好的方法，证明了多体量子纠缠系统的超时空特性，不局限于满足简单量子纠缠对的贝尔不等式，而且符合通用的广义概率论。
- 如果张三丰还在世，中国的量子技术肯定要上一万个台阶
- 全部楼层皮划艇此评论已被屏蔽用文科生的话讲，就是心灵感应是真实存在的，😁
- 全部楼层皮划艇此评论已被屏蔽工科也表示看不懂
- 字都懂
- 以前中国有点科学进步，就兴奋的要死，现在中国科学有点进展，就只能是：哦，这又是什么啊？
- 全部楼层石雀滩看懂解释的点个赞。我看不懂，那我就点个踩吧。
- 全部楼层油条传统物理认为世界具有“局域性”，即不存在超距作用。光速就是确定局域性的限制。爱因斯坦就深信这一点。直到贝尔不等式得到实验验证，可以确信爱因斯坦错了。而这次的实验据我理解，应该是验证了这种非局域性不但存在于简单量子系统，如孪生光子对，还同样存在于复杂量子系统。这意义是十分重大的有了你这个解释这篇文章容易理解了。谢谢！
- 不明觉厉
- 骑无人机开大马我读完了。😁是不是另一个平行世界的我也和我一样纳闷这个科学到底说的是啥？🤔这又不是学术论文，并不是所有人都有着前沿知识储量，竟然你发表成果文章你至少打个比喻并不难吧，这让我想起了早年间公知利用知识不对等来忽悠观众，（虽然这么比喻不恰当，但是诉求合理）。打个比喻很难吗？我就是看不懂啊！
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在‘上帝/自然’给的现象和我们的形而上学之间，理论都是建立在这些‘概念’之上的，你们毫无羞涩的接受了‘叠加’和‘纠缠’这种概念的形而上学。
有没有兴趣看看其他不一样的形而上学呢？
比如，我们从贝尔不等式类实验的‘现象’，能比较可靠的作如下‘抽象’，超过这个界限的‘抽象’，个人以为并不保险：
比如双缝实验这个现象，如果我们非要打个宏观的比方是这样的，你在北京抛硬币，你媳妇在上海抛硬币，你们不管怎么抛，都是你的A面60%，B面40%，你媳妇就必反之，这是总体上的，并不特指同时抛出的具体的哪一对，而是'统计上有超距的关联关系'。（比如，那逐个逐个打在屏幕上的一个个电子间的莫名其妙的相互影响的关系）
你说凭啥呀？凭她是你媳妇，你们发生了莫名其妙的、纠缠不清的夫妻关系了呗。
然而，宏观的‘真香’很残酷，你会发现你在北京咋抛都是五五开，你媳妇在上海弄也是一样（统计上没有超距的关联关系），那你和你媳妇“到底”是个什么关系？是呀，到底什么关系呢？
这其中的形而上学是这样的：根本不用烦恼所谓‘单光子’的‘定域实在性’问题，换个代价低点的‘解释’，比如，放弃使用‘单、一’---这样的自然数概念。原来是，我们把幼儿园排座座分果果开悟的‘一’用到‘光子、电子’这样的高档东东身上，‘上帝/自然’不同意，就这么简单。