중오스트리아 과학자, 고차원 양자 얽힘 최적 검사 첫 실현

중신왕허페이 11월 25일자 (기자 오란)25일 중국과학기술대에 따르면 궈광찬 원사팀인 리촨펑, 유필항 연구팀이 전자과기대 왕자인 죽 교수, 오스트리아의 고소흠 박사, 미구엘 나바스쿠에 교수 등과 협력해 최근 처음으로 고차원적 양자결핍 상태를 점검했다.
관련 성과는 '물리리뷰 속보'에 발표됐다.
 

양자 얽힘은 양자 정보 과정의 핵심 자원이다.퀀텀을 어떻게 만들고 측정하는지는 양자정보 분야의 기본 임무다.그러나 시스템차원 수와 입자 수 증가에 따라 전통적인 양자태층분석 기술인 양자 얽힘 상태를 측정하는 방법으로 소비되는 자원의 수치가 늘어나기 때문에 실험에서 확장성이 떨어진다.이 연구팀은 고차원 투척 검사라는 난제를 해결하기 위해 진도에 기초한 투척 목격 방법으로 32차원 양체 최대 투척 상태를 측정해 세계 최고 수준의 보진을 유지한 바 있다.그러나 비최대 고차원적 얽힘에 대한 보진도 기반의 얽힘 목격법은 적합하지 않다.
 
최근 이 연구팀은 이론 협력자와 모든 양자의 엉킴 상태에 적용할 수 있는 최적 양자 엉킴 검사 방법을 제안했다.최적 검사란 주어진 상태와 측정기를 임의로 줄 경우 가장 타이트한 엉킴 상태의 경계를 만들어 목표물의 엉킴 여부를 가릴 수 있는 능력을 말한다.이들은 이 방법의 적절성을 검증하기 위해 일련의 고차원 양자결합 상태를 교묘히 만들고, 이 양자결합에 대한 블록 측정을 실현함으로써 최적 양자결합 검사를 실현했다.실험 결과 4차원이나 3차원에서는 진도에 기초한 엉킴 목격기법으로 검사할 수 없는 양자 얽힘 상태를 새로운 방법으로 측정기 3세트만으로 인증할 수 있었다.
 
이 성과는 양체 고차원 결박 상태의 검사 문제를 해결하고, 각종 고차원 양자 정보 과정과 고차원 시스템에서의 양자 물리 기본 문제를 연구하는 데 중요한 토대를 마련했다.

(원제: "중외 과학자 협력 최초로 고차원 양자 얽힘 상태 최적 검사")