湖北中烟公司2021年考试招聘时政热点：笑脸的无接触交换

笑脸的无接触交换

中国科学技术大学郭光灿院士团队的李传锋、许金时、许小冶等人与南开大学陈景灵教授合作，基于光子的偏振与其本体分离，进一步实现两个光子偏振的无接触交换，揭示了“量子柴郡猫”的独特量子特性。

“然而，观察‘量子柴郡猫’的笑脸交换并不容易，这涉及对多体量子系统弱值提取的难题。”许小冶介绍说，提取弱值的通常做法是引入辅助探针，当系统增大时，所需的耦合过程将会越来越复杂。想要实现光子偏振的无接触交换，势必涉及多个“量子柴郡猫”，进一步在系统中引入额外探针面临技术挑战。

实验中，研究组首先通过自发参量下转换过程，制备出不存在经典描述的双光子超纠缠态。在这种状态下，两个光子的偏振和路径自由度分别处于最大纠缠态，但是两个维度之间处于毫无关联的直积状态。进一步通过在某些路径上施加自旋操作，将双光子制备到特定图态，完成前选择态的制备。随后在光路中引入虚时演化，实现对光子路径和自旋的弱测量。最后进行一种被称为联合贝尔态测量的操作，完成对系统的后选择。通过对不同的微扰种类和演化时间下的光子探测效率分析，就可以进一步获得光子的路径和偏振可观测量的弱值。这些弱值表明，实验中的两光子都展现出本体和属性分离的“量子柴郡猫”现象。

该研究成果展示了量子世界中物质与其属性的灵活多变的关系，是理解量子力学基础问题的重要进展，对探索微观粒子的性质在接受测量之前是否具有实在性具有启发意义，将对量子力学基础问题的研究起到重要推动作用。