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據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)介紹，該校郭光燦院士團隊的李傳鋒、黃運鋒研究組與澳大利亞研究人員合作，對量子誘導(dǎo)橢圓體進行了實驗驗證，驗證了體積單配性。 研究成果近日發(fā)表在國際物理學(xué)期刊《物理評論快報》上。

量子誘導(dǎo)的概念已經(jīng)由薛定諤提出，描述了當(dāng)兩個觀測者愛麗絲( alice )和鮑勃)共享量子糾纏態(tài)時，愛麗絲可以通過測量其量子比特來將鮑勃的量子比特建立為任意期望的量子狀態(tài)。 量子非局域性是量子系統(tǒng)的特有特征，量子誘導(dǎo)是目前廣泛研究的量子非局域性之一。

如果共享的量化狀態(tài)不理想，或者很多人共享量化狀態(tài)，那么愛麗絲無法將鮑勃的系數(shù)導(dǎo)出到任意的量化狀態(tài)。 愛麗絲可以引導(dǎo)鮑勃的量子態(tài)集合在bloch表示下構(gòu)成橢圓體。 一般的1比特量子態(tài)可以可視化為bloch球中的一個矢量，量子誘導(dǎo)橢球?qū)?比特量子態(tài)提供了簡單的可視化表示方法。 當(dāng)多者共享量子態(tài)時，量子誘導(dǎo)橢球具有體積單配性。

科研人員通過巧妙設(shè)計實驗光路，在光學(xué)系統(tǒng)中建立了參數(shù)可調(diào)的三位量子糾纏態(tài)，所建立的不同類型的糾纏態(tài)是驗證量子誘導(dǎo)橢球、驗證體積單配性的理想平臺。 研究小組還利用光子的偏振和路徑自由度制備了高純度、高計數(shù)率3位糾纏純態(tài)，并通過實驗驗證了糾纏純態(tài)誘導(dǎo)橢球體積的單構(gòu)型性。 另外，研究小組還進行了進一步的實驗，證實了純態(tài)的體積單配關(guān)系不再適用于混態(tài)。

由于橢球體的體積不依賴于參考系統(tǒng)的選擇，這一成果不僅加深了對量子誘導(dǎo)這一非局域性的理解，也為量子誘導(dǎo)橢球體作為與參考系統(tǒng)無關(guān)的量子相關(guān)診斷工具奠定了重要的基礎(chǔ)。 (吳長鋒) )。