Nature Physics聚焦交叉信息院量子信息研究最新成果

2014年01月09日 瀏覽次數: 0

交叉信息院Giulio Chiribella副教授與在讀2013級博士研究生楊宇翔及姚期智教授近期在海森堡極限中的量子復制領域取得重要成果，論文Quantum replication at the Heisenberg limit于2013年12月5日發表在《自然》子刊Nature Communications上。

量子非克隆定理是量子力學的基礎之一，該項研究在非克隆定理的框架下考慮了概率性量子克隆問題。此研究論文提出了一類最優的概率性克隆方法，它們的效率和精度都遠高于傳統的確定性量子克隆方法。文章同時證明，若想取得這種效率和精度上的飛躍，概率性克隆方法的成功率必須保持很低的水平。另一方面，該研究還給出了一系列有關量子克隆效率和概率性量子測量的邊界，并由此將量子克隆和量子測量聯系在一起，對于量子理論的基礎研究有重要創新意義。

此項研究成果引發國際同行的廣泛關注。1月5日，《自然·物理學》(Nature Physics)發表題為Quantum information: The occasional super clock-cloner的學術評論文章對此進行討論。文章認為，此研究成果中的“超復制”讓我們重新審視非克隆定律，超級復制是通過獲取某個事物的若干副本，制造出大量成倍的近乎完美的復制品，而這一過程必然伴隨著很低的成功率。文章作者John Calsamiglia教授進一步指出，Giulio Chiribella及其同事提出一套驚人的機制，很有可能會推進量子信息理論方面的基礎研究，引發學術界對于量子信息學中“不可能”與“小概率”之關系的深入思考。

此項研究成果得到國家973重大科學問題導向項目和國家自然科學基金的支持。

論文參見：http://www.nature.com/ncomms/2013/131205/ncomms3915/pdf/ncomms3915.pdf

評論文章參見：http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys2853.html