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  从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室首次实验验证了新形式的海森堡不确定关系。相关研究成果刊登在2011年10月的国际权威期刊《自然-物理》上。中科院量子信息重点实验室的李传锋博士研究组完成的实验表明,在待测粒子的“量子信息”事先被存储的情况下,“经典”的不确定关系能够被违背。

  本成果将有助于人们更深刻地理解量子力学的本质特征,同时对量子密钥传输的安全性证明也有着重要意义,并有望在量子工程学中获得应用。

  经典的海森堡不确定原理认为,在一个量子力学系统中,一个粒子的两个不对易的力学量(比如位置和动量)不可被同时确定。精确地确定其中一个力学量的同时,必定不能精确地确定另外一个力学量。

  最近的理论研究进一步给出了这一问题的定量描述,在观测者拥有被测粒子“量子信息”的情况下,被测粒子测量结果的不确定度,依赖于被测粒子与观测者所拥有的另一个粒子(存储量子信息)的纠缠度的大小。当它们处于最大纠缠态时,两个不对易的力学量可以同时被准确测量,此时经典的海森堡不确定原理将不再成立。此理论被称为新形式的海森堡不确定原理。

  李传锋博士研究组在最近的实验中首次验证了新形式的海森堡不确定原理。研究组通过将辅助光子存储在自行研制的自旋回声式的量子存储器中,实现了对被测光子的两个不对易力学量的测量,并给出了两个力学量输出结果不确定度的下界。这一结果确实违背了经典的不确定原理,并且验证了新形式的海森堡不确定原理。

  据悉,该项研究受到科技部和国家自然科学基金委的资助。

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channelId 1 1 中科大实验验证新形式海森堡“不确定原理” 1 中科院量子信息重点实验室的李传锋博士研究组完成的实验表明,在待测粒子的“量子信息”事先被存储的情况下,“经典”的不确定关系能够被违背