中國科大等實現測量器件無關的量子糾纏驗證

　　最近，中國科學技術大學潘建偉教授及其同事陳宇翱等與清華大學馬雄峰小組在國際上首次實現了測量器件無關的量子糾纏驗證，這是量子密碼學技術在量子物理中的一個重要應用，大大提高了實際系統中糾纏檢驗的正確性。該研究成果發表在近日出版的《物理評論快報》上，并被選為“編輯推薦”論文。

　　量子糾纏是量子力學不同于經典力學的一個重要概念。在經典物理中，兩個遠離的物體只能通過經典的預先設定的方式發生關聯;而在量子物理中，物體之間還可以存在由量子糾纏刻畫的量子關聯。另一方面，量子糾纏在很大程度上被認為是量子計算、量子通信等量子過程優越于經典過程的一個重要因素，因此在量子過程中驗證糾纏的存在就顯得尤為重要。對于一般的量子態，可以在局部分別作相應的測量，然后將測量結果整合即可以分析量子態是否糾纏。但是這樣的糾纏驗證方法對測量設備的精準性提出了很高的要求，如果測量設備不可信，糾纏驗證的結果也將變得不可信，糾纏的進一步應用將受到限制。

　　基于相應的理論工作，潘建偉小組首次設計并完成了測量設備無關的量子糾纏驗證實驗。該實驗在不基于測量設備完美的前提下，給出了驗證糾纏的方法，成功解決了量子糾纏驗證中的探測隱患，從而極大地提高了量子糾纏驗證的正確性。本實驗驗證的是兩體量子態的糾纏，由于需要準備兩個額外的輔助量子態，整個實驗在六光子關聯下完成，因此本實驗也是多光子糾纏技術的應用展示。

　　去年，潘建偉小組利用同樣的技術手段完成了測量裝置無關的量子密鑰分發實驗驗證，發表于《物理評論快報》，入選美國物理學會2013年度國際物理學重大進展。

　　上述研究得到了中國科學院、教育部、國家自然科學基金委、科技部、中組部“青年千人計劃”的支持。

即使把測量裝置交給第三方Eve，Alice和Bob仍舊可以驗證手上的粒子的糾纏特性