纠缠光子态中真实高维多粒子非局域性的观测
量子物理
2025-06-05 v1
摘要
量子信息科学随着高维量子系统的探索而取得飞跃，在量子通信和量子计算方面展现出超越传统量子比特的更大潜力。为了推进高维量子技术领域的发展，学界正持续努力逐步提升两粒子之间的纠缠维度。另一种有效策略不仅在于增加维度，还在于扩展纠缠粒子的数量。我们展示了一项实验研究，证明了超越量子比特限制的多粒子量子非局域性，从而进入强纠缠高维多粒子量子系统的领域。在实验中，量子态编码在路径自由度 (DoF) 中并通过偏振进行控制，使得在二维平面内高效操作以制备三粒子和四粒子三维系统中的 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 态成为可能。实验结果揭示了高维系统如何在违背局域隐变量理论方面超越量子比特。我们实现的多种复杂且高质量的纠缠技术是更复杂量子计算和通信协议的重要初步步骤。
引用
@article{arxiv.2505.10035,
title = {Observation of Genuine High-dimensional Multi-partite Non-locality in Entangled Photon States},
author = {Xiao-Min Hu and Cen-Xiao Huang and Nicola d'Alessandro and Gabriele Cobucci and Chao Zhang and Yu Guo and Yun-Feng Huang and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo and Xiaoqin Gao and Marcus Huber and Armin Tavakoli and Bi-Heng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10035},
year = {2025}
}