贝尔非定域性研究获新进展

 
 

        

       日前获悉,我所陈景灵教授与其合作者提出了一种研究和探测贝尔非定域性的新途径,相关论文“Bell’s Nonlocality Can be Detected by the Violation of Einstein-Podolsky-Rosen Steering Inequality” 2016年12月已被国际著名学术刊物《Scientific Reports》在线发表。

       鉴别一个量子态是否具有贝尔非定域性有两种传统途径:一是贝尔不等式方法,二是无不等式方法。这两种途径的贝尔实验通常会遇到两种漏洞:定域性漏洞和探测漏洞。克服贝尔实验中的漏洞是一个长期的困难课题。Aspect 1981 年的贝尔实验、以及后来研究者对各种量子系统进行的贝尔实验虽然存在一定程度的定域性漏洞或者探测漏洞,但其实验数据结果还是比较令人信服地检验了贝尔非定域性。距贝尔发现50年之后,于2015 年底人们终于连续实现三个关于贝尔不等式的实验测量,这些实验同时堵住了以往实验检验中长期存在的局域性漏洞和探测漏洞。


       在陈景灵教授与其合作者的论文中,他们发现可以通过“EPR 操控”不等式的量子违背这一崭新途径来揭示和探测贝尔非定域性。该研究成果在投稿阶段立即获得审稿人的好评:“这项工作不仅对EPR 操控与贝尔非定域性之间进行新的阐述,而且还使得贝尔非定域性的检验可以通过EPR 操控来展示。如果考虑到EPR 操控与贝尔非定域性之间的层级关系,那么这种方法可以避免贝尔实验中的定域性漏洞,并使得贝尔非定域性更容易展示。这个结果对于实验上探测量子非定域性是一个很好的贡献”。论文发表之后,Nature 亚洲网站以题为“Physicists ‘steer’ out of quantum mystery”的新闻报道了该研究工作,称“作者提出一种新颖的方法来检验贝尔非定域性”,其中玻色研究所理论物理学家Dipankar Home 评论说:“目前‘量子操控’的研究已经引起了相当大的兴趣,该工作提出了从某些具有EPR 操控能力的量子态出发,人们可以生成具有贝尔定理所描述的非定域性量子态”。在目前现有的量子技术条件下,该实验检验可以在纠缠光子体系、色心金刚石体系等中进行。


相关链接:
http://www.nature.com/articles/srep39063

http://www.natureasia.com/en/nindia/article/10.1038/nindia.2017.13