科学界揭示全新量子关联领域重要突破

中国科大郭光灿院士团队突破：成功观测到逻辑形式量子关联的最强表现

IT之家2月5日消息，中国科学技术大学的郭光灿院士团队，由李传锋教授、许金时教授研究组领衔，与众多合作者共同展开了一项开创性的研究。
他们发展了适合研究单体高维量子系统的可扩展光学体系，成功观测到了最强的逻辑形式量子关联。
这一重要成果已于近期在国际著名期刊《科学・进展》上发表。

量子力学中的关联性质，尤其是逻辑形式的量子关联，一直是物理学界关注的焦点。
自上世纪八十年代以来，这一领域的研究已经揭示了量子力学与经典物理学之间的显著差异。
其中，Greenberger、Horne和Zeilinger（GHZ）在1989年的预言，更是引起了广泛的关注。
他们首次预言了态依赖的逻辑形式量子关联，并揭示了量子力学和经典物理学在实验数据上的矛盾，也就是著名的GHZ悖论。

尽管对逻辑形式的量子关联进行了数十年的探索和研究，但在寻找更强的逻辑形式量子关联方面一直未能取得显著的进展。
为了解决这一开放性问题，郭光灿院士团队采用了先进的科研方法，发展了适用于逻辑形式关联的图论方法。
通过搜索图论常数，研究团队在37维空间中发现了仅使用三个条件概率组合的量子关联。

这一发现具有重大的科学意义。
逻辑形式量子关联的强度与所使用的条件概率组合的数量密切相关。
条件概率组合的数量越少，量子关联就越强。
研究团队在37维空间中的这一发现，就是基于仅使用三个条件概率组合的情况下实现的。
这一成果不仅打破了过去的纪录，而且为寻找更强的其他形式的量子关联提供了重要线索。

为了实现这一突破，研究团队设计了一个基于直和空间编码和时间维度复用的可扩展光学体系。
这一体系能够将高维空间中的制备-测量实验分解为多个低维空间中的实验，从而更加高效地观测到高维空间下的逻辑形式量子关联。
在这一体系中，研究团队以超过8个标准差的置信度，成功地观测到了高维空间中的量子关联。

该研究的成功不仅证实了逻辑形式量子关联的极限强度，而且还为后续的量子计算和量子通信研究开辟了新的道路。
逻辑形式的量子关联在未来的量子信息处理和通信中具有重要的应用价值。
这一突破性的研究为实现更高效的量子计算、更安全的量子通信以及更深层次的量子力学理解提供了坚实的理论基础。

该研究团队由多位专家组成，包括中国科学技术大学的李传锋教授、许金时教授、马杰教授等，以及来自安徽大学、北京玻色量子科技有限公司、南开大学的专家学者。
这一跨机构、跨领域的合作展示了我国科研团队在量子科学研究领域的实力和潜力。

郭光灿院士团队的成功观测逻辑形式量子关联的最强表现，是量子力学研究领域的重大突破。
这一成果不仅揭示了逻辑形式量子关联的极限强度，而且为后续的量子计算和通信研究提供了重要的理论基础和实验依据。
我们期待这一领域在未来能够取得更多的突破性进展，推动量子科学的持续发展。

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