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De acordo com as notícias da IT House em 13 de agosto, a Universidade de Ciência e Tecnologia da China publicou uma postagem no blog em 7 de agosto,Anunciou que sua equipe de pesquisa implementou pela primeira vez o teste do paradoxo de Hardy livre de vulnerabilidades.

Introdução ao paradoxo de Hardy

Na década de 1990, o físico Lucien Hardy propôs uma nova maneira de testar a realidade local——Violação de Hardy。

Este paradoxo significa que dois observadores medem aleatoriamente as partículas que recebem e registram os resultados. Quando a probabilidade de ocorrência do evento que satisfaz três condições de Hardy é zero, a mecânica quântica prevê que a probabilidade de ocorrência do quarto evento de Hardy é maior. zero, o que é contrário à previsão do realismo local de que a probabilidade do quarto evento Hardy é igual a zero.

O paradoxo de Hardy revela a contradição entre a não localidade e o realismo local da mecânica quântica com lógica concisa e recursos mínimos.

Embora tenha havido muitos experimentos para testar o paradoxo de Hardy, todos esses trabalhos têm lacunas de localidade e lacunas de eficiência de detecção semelhantes ao teste de desigualdade de Bell: se a seleção de medição do observador e o resultado podem afetar um ao outro (brecha de localidade), ou há alta perda óptica (brecha na eficiência de detecção), e a clássica teoria das variáveis ​​​​ocultas locais podem explicar o paradoxo de Hardy.

Ao mesmo tempo, como a probabilidade do quarto evento Hardy aparecer nas previsões da mecânica quântica é muito baixa, a fim de confirmar experimentalmente que a ocorrência deste evento não é um erro causado por ruído, propusemos a fidelidade e eficiência da fonte de emaranhamento.

Portanto, conseguir um teste do paradoxo de Hardy sem lacunas sempre foi um desafio teórico e experimental.

Introdução à equipe de pesquisa científica do meu país

Uma equipe de pesquisa composta por Pan Jianwei, Zhang Qiang, Chen Kai e outros da Universidade de Ciência e Tecnologia da China colaborou com Chen Jinling e outros da Universidade de Nankai para fechar com sucesso lacunas de eficiência de detecção e localização, desenvolvendo um sistema de alta eficiência e alta eficiência. fidelidade óptica quantum emaranhado sistema de preparação e medição de deslocalização de Hardy de vulnerabilidade sexual.

Resultados relevantes da pesquisa foram publicados na revista acadêmica internacional Physical Review Letters sob o título "Teste livre de lacunas de realismo local via violação de Hardy" e receberam uma "sugestão do editor".

Os estudantes de doutorado Zhao Siran e Dong Haihao da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e Zhao Shuai, um jovem professor da Universidade de Ciência e Tecnologia Eletrônica de Hangzhou da China, são os co-autores do artigo. Zhang Qiang e o professor Chen Kai da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e o professor Chen Jingling da Universidade de Nankai são os co-autores correspondentes do artigo.

Neste estudo, a equipe de pesquisa desenvolveu teoricamente a desigualdade de Eberhard restrita por Hardy, que permite o teste do paradoxo de Hardy quando a lacuna de eficiência de detecção é fechada e o ruído está presente.

Conquistas

Ao otimizar os parâmetros do caminho óptico espacial, a equipe de pesquisa científica produziu pares de fótons emaranhados com uma eficiência de detecção preditiva de 82% e uma fidelidade de 99,1%, fechando com sucesso a lacuna na eficiência de detecção.

Imagem do dispositivo experimental de teste do paradoxo de Hardy sem lacunas, documento de origem da imagem

Além disso, a equipe de pesquisa garantiu a geração de pares de fótons emaranhados e a seleção de medição do observador por meio de uma configuração espaço-tempo cuidadosamente projetada. Os eventos de medição e a seleção de medição do observador ocorrem em intervalos semelhantes aos do espaço, fechando assim a lacuna local e alcançando-a. pela primeira vez. Um teste perfeito do paradoxo de Hardy.

Importância do projeto

Esta pesquisa não é apenas de grande importância para a pesquisa básica em física quântica, mas também tem um impacto importante no desenvolvimento de tecnologias de informação quântica, como distribuição de chaves quânticas e autenticação quântica de números aleatórios. Os revisores elogiaram este trabalho, dizendo que “Os resultados experimentais, juntamente com as evidências quantificadas contra o realismo local, são impressionantes", e com"Recomendação do editor"Publicado no caminho.

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