量子热学基础研究获新进展
中国科学技术学院郭光灿教授团队李传锋、黄运锋等与法国理论化学学家Marc-Renou等合作，实验验证了基于局域操作和共享随机性（LOSR）理论框架下的真多体非局域性，结果表明用两体或三体非局域关联难以解释自然界形成的所有关联。相关成果近日发表于国际著名刊物《物理评论快报》，并被选为该期的封面文章。
《物理评论快报》封面文章中国农大供图
量子热学容许粒子之间存在非局域的关联，即量子非局域性。量子非局域性是实现各类量子信息过程的重要资源。对于多体系统，真多体非局域性被觉得是多体系统中能凸显的最强非局域关联。
真多体非局域性检验一般依赖于局域操作和精典通讯（LOCC）框架下的不方程的违反。但是在这些检验中，一般须要假设不同观测者间联合检测的机率分布服从无讯号条件，精典通讯是严禁的量子物理基础论文，因而基于LOCC的真多体非局域性并不是良好的定义。
在量子资源理论中，LOCC并不是惟一可以拿来定义纠缠资源的免费操作量子物理基础论文，在消除精典通讯后，一个更为自然的定义是基于LOSR的理论框架。
在实验中，研究组先验证了三体纠缠结构的非局域性。该三体系统的LOSR局域模型容许三体之间具有共享随机性，并容许对任意两体之间的关联不设限，即容许其关联可以是量子关联，也可以具有更为广泛的不依赖量子热学描述的广义机率理论所容许的关联。
研究组联合Marc-Renou等人对此前相关理论工作中提出的LOSR非局域性不方程进行改进，针对多光子实验中常见的白噪音提出了鲁棒性更强的不方程，并在实验中借助自主研发的“三明治型”高保真度多光子纠缠源以26.3个标准差的违反验证了真三体LOSR非局域性。
研究组进一步在四体情形实验违反了真四体LOSR不方程，实验排除了基于共享随机性和三体广义关联的局域性模型，展示了真四体非局域性。
这种实验结果表明仅两体或三体非局域关联难以解释自然界形成的所有关联。该工作中提出的不方程可以拓展到任意N体情形，而制备高保真度纠缠源的方式为实验展示更大量子系统非局域性打下基础。（来源：中国科学报王敏）
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