物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種在兩個(gè)遙遠(yuǎn)的光子之間建立量子糾纏的更簡單方法——無需從糾纏開始，無需借助貝爾態(tài)測量，甚至無需檢測所有輔助光子——這一進(jìn)展挑戰(zhàn)了量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域長期以來的假設(shè)。

由南京大學(xué)和馬克斯·普朗克光科學(xué)研究所的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在《物理評(píng)論快報(bào)》中描述了他們的方法，該方法證明糾纏可以僅從光子路徑的不可區(qū)分性中產(chǎn)生。該技術(shù)不是依賴于從準(zhǔn)備好的糾纏對(duì)和復(fù)雜的聯(lián)合測量開始的標(biāo)準(zhǔn)程序，而是利用了一個(gè)基本的量子原理：當(dāng)多個(gè)光子可能來自多個(gè)可能的來源時(shí)，抹去起源的線索可以產(chǎn)生以前不存在的糾纏。

這一意外的進(jìn)步源于一種名為PyTheus的人工智能工具的使用，該工具最初用于重新發(fā)現(xiàn)量子通信中一種稱為糾纏交換的主力協(xié)議。相反，該算法得出了一些更簡單的東西。根據(jù)馬克斯普朗克光科學(xué)研究所人工智能科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室研究組組長Mario Krenn的說法，人工智能提供的解決方案起初似乎過于簡單。

“我們?cè)趯yTheus應(yīng)用于量子協(xié)議時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)了這個(gè)想法，作為第一項(xiàng)任務(wù)，我們旨在重新發(fā)現(xiàn)糾纏交換，這是量子網(wǎng)絡(luò)中最重要的協(xié)議之一。奇怪的是，該算法不斷產(chǎn)生其他東西——更簡單的東西——我們最初認(rèn)為這是錯(cuò)誤的?！?/p>

根據(jù)該論文，糾纏交換通常需要從兩個(gè)獨(dú)立的糾纏對(duì)開始，并對(duì)每個(gè)對(duì)中的一個(gè)光子進(jìn)行特殊的聯(lián)合測量（稱為貝爾態(tài)測量）。這會(huì)使系統(tǒng)崩潰，使另外兩個(gè)光子糾纏在一起，即使它們從未直接相互作用。幾十年來，這一直是量子網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基石，但在他們新的工作中， Krenn和他的同事們表明，還有其他方法可以在沒有這一系列先決條件的情況下實(shí)現(xiàn)類似的最終結(jié)果。