数学突破使得探索量子纠缠更加容易

时间：2021-09-18 16:52:06 来源：

新的研究提出了一组更新的方程，使物理学家可以轻松地检查非高斯状态是否真正是量子。

可以区分两种类型的“非高斯曲线”的最新数学技术可以使研究人员更轻松地研究量子纠缠的本质。

量子纠缠也许是物理学中最有趣的现象之一。它描述了即使相隔很远的距离，多个粒子的命运如何纠缠在一起。重要的是，定义这些粒子的量子状态所需的概率分布偏离钟形或“高斯”曲线，而该曲线实际上是许多自然过程的基础。但是，非高斯曲线并不只适用于量子系统。它们也可以由规则的高斯曲线的混合组成，这给物理学家研究量子纠缠带来了困难。在EPJ D上发表的新研究中，中国邵华大学的项少华及其同事提出了解决此问题的方法。他们提出了一组更新的方程，使物理学家可以轻松地检查非高斯状态是否真正是量子。

随着物理学家对量子纠缠性质的更多发现，他们正在朝着量子通信和计算领域的高级应用迅速发展。这项研究中采用的方法可以证明加快这些进步的步伐。Xiang及其同事承认，尽管以前所有区分两种非高斯曲线的努力都取得了一些成功，但到目前为止，他们选择高斯曲线作为起点都意味着还没有一种方法被证明是完全有效的。基于这样的论点，即对于任何真正的量子非高斯态都没有任何真正可靠的高斯参考，研究人员提出了一个新的理论框架。

在他们的研究中，项的团队将非高斯特征编码到“维格纳”分布函数的数学中，该函数与量子粒子的概率分布有关。他们更新后的公式消除了通常涉及从高斯参考点确定非高斯曲线的许多复杂问题；大大简化了计算过程。如果他们的技术被广泛接受，它们将使研究人员能够更有效地研究和利用物理学已知的最神秘的现象之一。

参考：项绍华，赵玉静，项成，文伟和龙学文，“一种有效地估计连续可变量子态的非高斯性的方法”，2019年11月10日，欧洲物理杂志D.DOI：
10.1140 / epjd / e2019-100421-6

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