物理科学学院 物理学院

量子信息实验室

实验室主要成员：乔从丰教授、陈志歆、Sultan Mahmood  Zangi、黄永明

主要研究方向：    量子物理基本问题的理论研究与实验检验；

                           多量子比特超纠缠态的制备方案；

主要研究成果：

1. 量子物理基本问题的理论研究与实验检验

a.不确定关系：

      不确定关系自海森堡上世纪20年代提出后，人们一直认为这种方差形式的不确定关系没有不依赖于量子态非平庸下限，也无法直接用于描述多个物理量不确定度之间的平衡关系。我们提出的一种新型量子不确定关系式，突破了海森堡型不确定性关系的下限依赖、仅适用于成对出现的物理量的限制。同时我们还证明了熵形式的不确定关系与方差形式不确定关系的等价性定理，使得各不同形式不确定关系可以互相转化。

b. 纠缠态分类

      纠缠态是量子物理的核心物理资源。不同的纠缠态可以实现不同的量子信息任务。根据其实现量子信息任务的不同可对量子纠缠态进行分类。纠缠态分类之于量子信息相当于元素周期表之于化学。我们完成了截止目前最系统的纠缠体系分类。

c.非定域性的实验检验：

      量子纠缠及其包含的量子非定域性是量子理论区别于经典理论的最核心内容之一。量子非定域性在光学领域已获得广泛验证和应用,但只涉及无质量的波色子-光子。高能物理研究的各种粒子参与了自然界已知的所有四种基本相互作用：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用。我们提出了新的易于实验的检验非定域关联的物理过程。

d.量子测量扰动关系的实验检验：

      量子测量扰动关系是由不确定关系对内禀不确定度的研究向实际物理测量的扩展，是实验物理的关键基础，决定着实际测量中信息之间的限制关系，直接关系到获取信息的能力，决定着测量与干扰之间的权衡关系，直接影响量子保密通信中的信息安全。但目前测量扰动关系形式不一，部分实验也局限于特定表达式。所以，从一个统一的角度同时对众多量子测量扰动关系进行实验检验、比较和判别变得非常重要和迫切！这正是我们目前正在做的实验。