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潘建伟团队首次实现量子非定域性检验

2018-05-12 07:52    来源:合肥日报

潘建伟团队首次实现量子非定域性检验

  记者5月11日从中国科大获悉,该校潘建伟团队在国际上首次实验实现了基于人类自由意志和超高损耗下的贝尔不等式检验。在此基础上,他们进一步与世界上多个研究小组合作,通过“大贝尔实验”国际合作的方式,利用超过十万人的自由意志产生的随机数进行了量子非定域性检验。相关成果于5月10日发表在《自然》杂志上。

  早在上世纪初量子力学刚刚建立不久,以爱因斯坦和玻尔为代表的两大阵营就开始了关于量子力学基础的争论。1964年,约翰·贝尔提出了一种可以区分量子力学与局域实在论孰对孰错的测试方法,即贝尔不等式。随后的几十年,大量的实验都证实了量子力学关于贝尔不等式的预言。但是这些实验并不能够完美满足贝尔不等式的假设条件,或多或少地存在一些漏洞,导致人们依然无法对这一争论进行最终判定。

  潘建伟团队提出了一个基于人类自由意志,在地球-月球之间开展贝尔不等式检验的实验方案。团队提出利用地球、月球和地月系统拉格朗日点来开展纠缠分发和贝尔不等式检验。2014年,在发展使用全新超高亮度纠缠源技术的基础上,配合自主研发的高分辨时间-数字转换系统,研究团队在实验室中成功实现了超高损耗下的贝尔不等式检验。实验中纠缠光子对被分发到两个测量端,并模拟了总共103dB的超高损耗,每个测量端由实验者独立、随机地选择测量基矢,最终在关闭自由选择漏洞下观察到了贝尔不等式的违背,为未来在地月系统中开展量子非定域性的终极检验迈出了坚实的一步。

  在此基础上,该团队随后与国际上十余个知名量子研究团队合作,开展 “大贝尔实验”,召集到了世界各地超过十万名志愿者。在实验中,所有志愿者都需要基于个人的自由意志不断地进行选择形成二进制随机数,并记录在互联网云端。这些随机数被实时和随机地发放给分布在世界各地的相关研究团队,用以控制这些研究团队的贝尔不等式检验实验,通过更多参与者的自由意志,在更广泛的范围内关闭了自由选择漏洞。(李想)

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