由信息缺失引起的量子不确定性的实验研究

量子不确定性是量子力学的一个众所周知的性质，它指出无法同时预测多个不相容可观测量的测量结果。相反，经典领域中的不确定性来源于缺乏关于系统精确状态的信息。人们自然会问，量子不确定性究竟是量子理论完全内在的属性，还是类似于经典领域，对物理系统特定部分知识的缺乏可能是这种不确定性的来源。先前文献已探讨此问题，作者认为在可用所谓猜测游戏说明的不确定性原理的熵表述中，这种信息缺失确实对所产生的量子不确定性有显著贡献。本文通过实现相应的二维和三维猜测游戏，从实验上研究该问题。我们的结果证实，在猜测游戏框架内，量子不确定性很大程度上依赖于决定游戏关键属性的量子信息存储在猜测方无法访问的自由度中。此外，我们提供了一种实验上紧凑的方法来构造高维傅里叶门，它是量子计算、量子通信和量子计量中各种任务的主要构建模块。