經典噪聲中量子關聯恢復現象被觀測到

　　中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒教授研究組在量子關聯動力學演化的研究中取得重要進展。研究組與英國和意大利的合作者利用一個兩粒子體系的簡單模型，實驗上觀測到在沒有系統環境反作用下經典噪聲中量子關聯的恢復現象。這項研究成果11月29日在線發表在《自然· 通訊》雜志上。

　　量子關聯是量子信息處理過程中的有用資源，是實現量子計算和量子通信的關鍵，然而量子關聯很容易受到周圍環境噪聲的干擾。量子關聯在馬爾科夫噪聲中會漸近衰減，甚至會在有限的演化時間內完全消失。而在非馬爾科夫噪聲中，量子關聯在演化過程中可能會得到恢復，從而延長關聯的使用時間。

　　由于量子環境對系統有反作用，通常將量子關聯的恢復現象歸結于系統與非馬爾科夫環境之間量子信息的來回交換。然而最近人們發現，在經典噪聲中也存在著量子關聯的恢復現象。經典環境并不能存儲或者共享量子體系中的量子關聯，因此無反作用經典環境下的量子關聯恢復將為理解量子信息科學中的一些基本現象提供新的視角，比如經典環境在量子信息處理以及系統演化過程中可能存在環境噪聲集體效應和記憶效應等。

　　李傳鋒教授研究組利用自發參量下轉換過程制備高純度的兩光子貝爾對角態。利用其中一個光子的路徑自由度模擬隨機的經典場，通過不區分光子路徑的測量方式實現特定的經典化過程。通過利用巴比涅補償器精密調節不同路徑上的相位，從而得到量子關聯的時間演化特性。這項工作使得在無反作用的經典環境中對量子關聯資源的調控成為可能，能夠進一步簡化量子關聯恢復所需要的條件，并且為研究量子關聯在經典環境中的恢復提供了一種新思路。

　　這項工作得到國家自然科學基金委、中科院和科技部的支持。