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科学家克服了主要的量子瓶颈，有望改变隐形传输和计算
一种新方法揭示了量子系统中隐藏的顺序，有可能改变它们的测量和使用方式。量子物理学中长期存在的挑战可能终于有一个实用的解决方案。日本研究人员开发了一种一步识别复杂量子态的新方法，有可能消除构建 [...] 的最大瓶颈之一
来源:SciTech日报一种新方法揭示了量子系统中隐藏的顺序，有可能改变它们的测量和使用方式。
量子物理学中长期存在的挑战可能终于有一个实用的解决方案。日本研究人员开发出了一种一步识别复杂量子态的新方法，有可能消除构建现实世界量子技术的最大瓶颈之一。
这一进展集中在一种称为 W 态的特定类型的纠缠上。与其他众所周知的量子态不同，W 态更具弹性。即使丢失一个粒子，剩余的粒子也会保持纠缠状态。这使得它们对于量子通信系统特别有吸引力，因为损失是不可避免的。
为什么 W 状态难以测量
尽管有优势，W 状态却很难衡量。传统方法依赖于量子断层扫描，这需要大量的重复测量。随着更多光子的添加，工作量呈指数级增长，使得该过程缓慢且不切实际。
科学家们早就知道原则上存在一种更有效的方法。纠缠测量可以在一次操作中揭示完整的状态。这些已经在更简单的系统和 Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态中得到了证明。但到目前为止，还没有人成功地将这一想法应用到W州。
来自京都大学和广岛大学的一个团队着手缩小这一差距。
使用对称性的新方法
“在最初提出 GHZ 态纠缠测量的 25 年多后，我们终于也获得了 W 态的纠缠测量，并对 3 光子 W 态进行了真正的实验演示，”通讯作者 Shigeki Takeuchi 说道。
实验验证
为了测试这个想法，该团队构建了一个稳定的三光子装置，可以在不进行调整的情况下长时间运行。该系统成功区分了不同的 W 状态，证实了该方法在实践中有效。