Forskere undersøger imaginær del i kvanteressourceteorien

For nylig, et forskerhold ledet af akademiker Guo Guangcan fra CAS Key Laboratory of Quantum Information fra University of Science and Technology of China (USTC) i CAS, har gjort vigtige fremskridt inden for kvanteinformationsteori. Prof. Li Chuanfeng og Prof. Xiang Guoyong fra holdet samarbejdede med Dr. Strelstov fra University of Warszawa for at undersøge den imaginære del af kvanteteorien som en ressource, og flere vigtige resultater er opnået. Relevante resultater offentliggøres nu i fællesskab som redaktørernes forslag i Fysisk gennemgangsbreve og Fysisk gennemgang A .

Et komplekst tal er et matematisk værktøj, og det er meget brugt i mekanik, elektrodynamik, optik og andre relaterede fysikområder for at give en elegant formulering af den tilsvarende teori. Kvantemekanikkens fødsel giver et samlet billede af bølge og partikel, og styrker yderligere komplekse tals fremtrædende rolle i fysik. Imidlertid, spørgsmålet om, hvorvidt komplekse strukturer er nødvendige for kvantemekanik, har længe været diskuteret af fysikere

Forskere har betragtet det komplekse tal som en slags kvanteressource, og afsløre dens uerstattelige rolle i den lokale diskrimination af todelte kvantestater. Desuden, inden for rammerne af kvanteressourceteori, de studerede målemetoden for denne ressource og transformationsproblemet under forskellige frie operationer. De har løst problemet med robusthedsmåling af kompleks størrelse, transformation af enkeltbit kvantetilstand under fri drift, og gensidig transformationssandsynlighed for enhver ren tilstand under fri drift.

Ved at bruge den sammenfiltrede tilstand med to fotoner, der er udarbejdet ved parametrisk nedkonvertering, forskere målte og sammenlignede yderligere successandsynligheden for lokalt skelende kvantetilstand, når de kun brugte det reelle målegrundlag og det generelle målegrundlag. De observerede med succes stigningen i successandsynligheden ved brug af det komplekse målegrundlag, som bekræftede kompleksets vigtige rolle i kvantemekanikken.

Dette arbejde beviser, at den imaginære del er uundværlig i teorien om kvantemekanik. Anmelderen anbefalede det stærkt, bemærker "Jeg finder, at kvanteimaginariteten kan betragtes som en stærkere form for kvantekohærens... Jeg tror også, at resultaterne i manuskriptet vil stimulere forskningen om kvantefundamentet og kvanteressourceteorierne med en rigere struktur."