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Nouvelle percée dans le domaine quantique, des scientifiques chinois réalisent pour la première fois un test du paradoxe de Hardy sans faille

2024-08-13

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Selon les informations d'IT House du 13 août, l'Université des sciences et technologies de Chine a publié un article de blog le 7 août :A annoncé que son équipe de recherche a mis en œuvre pour la première fois le test du paradoxe de Hardy sans vulnérabilité.

Introduction au paradoxe de Hardy

Dans les années 1990, le physicien Lucien Hardy a proposé une nouvelle façon de tester la réalité locale :La violation de Hardy

Ce paradoxe signifie que deux observateurs mesurent aléatoirement les particules qu'ils reçoivent et enregistrent les résultats. Lorsque la probabilité d'occurrence de l'événement satisfaisant trois conditions de Hardy est nulle, la mécanique quantique prédit que la probabilité d'occurrence du quatrième événement de Hardy est supérieure à celle-ci. zéro, ce qui est contraire à la prédiction du réalisme local selon laquelle la probabilité du quatrième événement Hardy est égale à zéro.

Le paradoxe de Hardy révèle la contradiction entre la non-localité de la mécanique quantique et le réalisme local avec une logique concise et des ressources minimales.

Bien qu'il y ait eu de nombreuses expériences pour tester le paradoxe de Hardy, ces travaux présentent tous des failles de localité et des failles d'efficacité de détection similaires au test d'inégalité de Bell : si la sélection de mesure de l'observateur et le résultat peuvent s'influencer mutuellement (faille de localité), ou s'il y a une perte optique élevée (faille d'efficacité de la détection), et la théorie classique des variables cachées locales peuvent expliquer le paradoxe de Hardy.

Dans le même temps, comme la probabilité que le quatrième événement de Hardy apparaisse dans les prédictions de la mécanique quantique est très faible, afin de confirmer expérimentalement que l'apparition de cet événement n'est pas une erreur causée par le bruit, nous avons proposé la fidélité et l'efficacité de la source d’enchevêtrement Extrêmement exigeant.

Par conséquent, réaliser un test du paradoxe de Hardy sans faille a toujours été un défi théorique et expérimental.

Présentation de l’équipe de recherche scientifique de mon pays

Une équipe de recherche composée de Pan Jianwei, Zhang Qiang, Chen Kai et d'autres de l'Université des sciences et technologies de Chine a collaboré avec Chen Jingling et d'autres de l'Université de Nankai pour combler avec succès les lacunes en matière d'efficacité de détection et de localisation en développant un système à haute efficacité et à haute efficacité. système de préparation et de mesure de l'état intriqué quantique optique de fidélité, démonstration de délocalisation Hardy de la vulnérabilité sexuelle.

Les résultats de la recherche pertinents ont été publiés dans la revue universitaire internationale Physical Review Letters sous le titre « Test sans faille du réalisme local via Hardy's Violation » et ont reçu une « suggestion de l'éditeur ».

Les doctorants Zhao Siran et Dong Haihao de l'Université des sciences et technologies de Chine et Zhao Shuai, jeune professeur à l'Université des sciences et technologies électroniques de Hangzhou en Chine, sont les co-premiers auteurs de l'article, professeur Pan Jianwei. Zhang Qiang, le professeur Chen Kai de l'Université des sciences et technologies de Chine et le professeur Chen Jingling de l'Université de Nankai sont les auteurs co-correspondants de l'article.

Dans cette étude, l'équipe de recherche a théoriquement développé l'inégalité d'Eberhard sous contrainte de Hardy, qui permet de tester le paradoxe de Hardy lorsque la faille d'efficacité de détection est comblée et que du bruit est présent.

Réalisations

En optimisant les paramètres du trajet optique spatial, l'équipe de recherche scientifique a produit des paires de photons intriqués avec une efficacité de détection prédictive de 82 % et une fidélité de 99,1 %, comblant ainsi avec succès le manque d'efficacité de détection.


Photo du dispositif expérimental de test du paradoxe de Hardy sans faille, article source d'image

De plus, l'équipe de recherche a assuré la génération de paires de photons intriqués et la sélection des mesures par l'observateur grâce à une configuration spatio-temporelle soigneusement conçue. Les événements de mesure et la sélection des mesures par l'observateur se déroulent tous deux à des intervalles semblables à ceux de l'espace, comblant ainsi la faille locale et y parvenant. pour la première fois. Un test sans faille du paradoxe de Hardy.

Importance du projet

Cette recherche revêt non seulement une grande importance pour la recherche fondamentale en physique quantique, mais a également un impact important sur le développement des technologies de l'information quantique telles que la distribution de clés quantiques et l'authentification quantique des nombres aléatoires. Les critiques ont fait l’éloge de ce travail, affirmant que «Les résultats expérimentaux, ainsi que les preuves quantifiées contre le réalisme local, sont impressionnants.", et avec "Recommandation de l'éditeur"Publié de la manière.

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