我院首次实现量子纠缠的崩塌与复原（PRL） [2010-11-03]

　　近日，中科院量子信息重点实验室在实验中创造性地利用特制的法布里-玻罗腔构造了一个非马尔科夫量子信道，在此信道中会具有相位的重聚焦这种存储效应，从而实现了纠缠的崩塌与复原，甚至观察到了纠缠突然死亡后的复活现象。该成果发表在国际著名学术期刊Physical Review Letters上[Jin-Shi Xu, Chuan-Feng Li, Ming Gong, Xu-Bo Zou, Cheng-Hao Shi, Geng Chen, and Guang-Can Guo, Physical Review Letters 104, 100502 (2010)]。

　　随着量子信息研究的不断深入，纠缠态在信道中的传输过程越来越受到关注，因为这关系到在非局域的观点下重新考虑以前的许多量子过程，并且是在量子信息的实用化过程中必须要考虑的问题。

　　前人的理论工作表明，在噪声环境中纠缠态的演化和单体系的演化很不相同，后者是指数衰减的，而前者存在纠缠的突然死亡。如果噪声信道具有非马尔科夫效应，纠缠突然死亡后可以复活。这对量子存储具有重要意义。

图一：实验装置图

　　中科院量子信息重点实验室在光学体系中首次观测到量子纠缠的崩塌与复原现象，即纠缠逐渐减少后在相同环境下继续传输又会自动增加。特别有趣的是，我们还首次观察到了量子纠缠突然死亡一段时间后又重新复活这一奇异现象。这一成果将在量子存储等方面获得重要应用。

图二：（a）图展示纠缠的崩塌与复原（b）图展示纠缠突然死亡后的复活

　　审稿人认为：“环境的存储效应会导致纠缠的复活是两年前提出来的，据我所知本文工作是这种效应的第一个实验验证 ......，本文实现的纠缠的复原将是（量子存储）领域的重要基石”。“本文最大的创新性想法是利用法布里-玻罗腔在噪声信道中引入非马尔科夫特性”。