記者從中國科大獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、項國勇等人與國外同行合作，首次在理論上完全解決量子比特在非相干操作(不增加相干性的操作)下的轉化問題并設計實驗進行了驗證，該成果日前發(fā)表在國際著名物理學學術期刊《NPJ量子信息》上。
量子相干性(quantum coherence)作為一種對量子疊加性的量化，是量子物理與量子信息的核心所在，在各種量子任務(如量子計算、量子通信等)中具有重要應用。最近量子相干性的嚴格定義的提出促進了量子相干性資源理論的發(fā)展。量子相干性的資源理論主要研究量子疊加性的操作性價值，其中一個核心問題是量子態(tài)在非相干操作下的轉化問題。
在前期理論工作的基礎上，科研人員設計了一系列實驗進行了驗證。他們將量子比特編碼到光子的偏振態(tài)中，首次設計出全光學的嚴格非相干操作的裝置，并以高保真度實現(xiàn)了單量子比特以及分布式體系中的量子比特在非相干操作下的轉化。
實驗結果表明，利用光學技術可以方便地實現(xiàn)量子態(tài)的在非相干操作下轉化的研究，這為利用現(xiàn)有光學技術在具體應用中實現(xiàn)相干性轉化鋪平了道路。本成果首次完全解決了量子比特在相干性資源理論中的轉化問題，并得到了審稿人的高度肯定和評價，稱贊：“它是量子信息處理研究領域中的重要一塊。”(記者 吳長鋒)
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