記者11月25日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、柳必恒研究組與中外學者合作，首次實現高維量子糾纏態的最優檢測。相關成果日前發表於《物理評論快報》。

量子糾纏是量子資訊過程的覈心資源。如何在實驗上製備和檢測量子糾纏，是量子資訊領域的基本任務。然而，隨著系統維度數和粒子數的新增，傳統的量子態層析科技這種檢測量子糾纏態的方法，消耗的資源將會指數增長，因而在實驗上不具備可擴展性。為了解决高維糾纏檢測這一難題，該研究組曾利用基於保真度的糾纏目擊方法檢測32維的兩體最大糾纏態，保真度達到了世界最高水准。然而，對於常見的非最大高維糾纏態，基於保真度的糾纏目擊方法並不適合。

近期，該研究組與理論合作者提出一種適用於所有兩體量子糾纏態的最優量子糾纏檢測方法。所謂最優檢測，是指在任意給定態和量測基的情况下，所採用的方法能給出最緊的糾纏態邊界，區分目標態是否糾纏的能力最强。為了檢驗該方法的普適性，他們在實驗上巧妙製備出一系列不同類型的高維量子糾纏態，並實現對該量子糾纏態的局域量測等操作，從而實現最優量子糾纏檢測。實驗結果表明，對於四維或三維的不能採用基於保真度的糾纏目擊方法檢測的量子糾纏態，用新的方法只需採用3組量測基即可認證其量子糾纏。

這一成果解决了兩體高維糾纏態的檢測問題，為實現各種高維量子資訊過程和研究高維系統中的量子物理基本問題打下重要基礎。（記者陳婉婉）