基于擦除的非局域测量的光子学实现

相对论理论严格限制了在量子力学中执行非局域测量的能力。因此，研究此类非局域方案可揭示这两大基础理论之间的关系。近几十年来，非局域测量激发了相当大的兴趣。然而，非局域测量的实验实现存在深刻的限制，因为一般而言相互作用哈密顿量不能包含非局域可观测量，例如属于类空间隔区域不同粒子的局域可观测量之积。本工作中，我们借助概率量子擦除实验实现了一种非局域测量方案。我们将该方案应用于奇偶性的高精度非局域测量任务，以及贝尔基测量，后者无需各方之间的经典通信。与其他技术不同，非局域测量结果在本地即可获得（在成功事后选择后）。通过对非局域测量后系统执行量子层析重构得到的态表明，该方案在擦除各方先前获取的任意局域数据的同时成功检索了非局域信息。该测量方案可实现任意耦合强度的受控-受控门。因此，我们的结果有望在量子通信与量子计算中具有概念性和实用性应用。