중국과학기술 대량의 하위 측정 연구가 중요한 진전을 이루다

중앙광망 발표시간: 11-22 11:08
기자 11월 20일 중국과학기술대학에서 알아본 데 따르면 이 학교 궈광찬 원사팀은 일전에 양자측량연구에서 중요한 진전을 이룩했다.이 팀 리전펑, 항국용 연구팀은 독일, 이탈리아, 스위스 이론물리학자와 협력해 광자 시스템에서 최초로 얽히고설킨 집단 측정을 실험 사용해 양자 비트 열역학 시스템에서 투영 측정 반작용을 최소로 낮췄다.해당 성과는 11월 16일 '물리적 리뷰 속보'에 발표됐다.
 
진화된 상간 양자 시스템에서 관측 가능한 양 중 하나를 두 번 투영 측정할 때 첫 번째 측정은 일반적으로 두 번째 측정에 대한 통계를 변경하는데, 이를 측정 반작용이라고 합니다.이 반작용의 근원은 양자 투영 측정이 양자 시스템의 양자 중첩성을 완전히 파괴한다는 데 있다.해외 과학자 연구는 양자열역학의 기본 등락 이론에 어긋나지 않는 범위에서 하나의 측정 방안이 반작용을 완전히 피할 수 있도록 설계할 수는 없지만 집단 측정의 방식으로 반작용의 정도를 줄일 수 있다고 지적했다.이상의 이론 결과를 바탕으로 중과대 팀은 2019년 처음으로 실험에서 양자 집단 측정을 이용해 반작용력의 감소를 측정하는 데 성공했다.
 
그러나 중과대 팀이 이전에 작업했던 집단 측정은 모두 분리 가능한 양자 집단 측정이다.얽히고설킨 집단 측정이 이미 실현된 반작용 감소 정도를 넘어서는 것은 존재하는가?중과대 팀은 2비트 시나리오에 대해 가장 최적화된 집단 측정 형태에 대해 깊이 있게 연구한 결과, 이론상 최적의 얽힘 집단 측정이 존재하고, 2비트 시스템에서 반작용을 최소화할 수 있으며, 강상간 진화의 시나리오에서는 그 반작용이 0으로 제압될 수 있다는 것을 발견했다.이들은 단일 광자의 여러 자유도를 이용해 광양자 보행의 실험 기술을 결합하고 0.985에 달하는 충실도로 이 얽히고설킨 집단 측정을 구현해 실험에서 투영 측정 반작용을 최소로 낮추는 데 성공했다.
 
이 작업은 집단 측정과 양자 열역학의 연구에 중요한 의미가 있다.원고심의자들은 이 작업이 그 분야의 중대한 진전이며 새로운 이론과 완벽한 실험이 실현된 성공적인 결합이라고 주장한다.