新華社合肥7月24日電(記者徐海濤)製備出高質量的量子糾纏態，是實現量子通信、量子計算等應用的前提。記者從中國科學技術大學獲悉，近期該校郭光燦院士團隊研發出一種新的糾纏態測量方法，可以快速檢驗出多體糾纏態相對於目標糾纏態的保真度，實驗實現了最優效率的多光子糾纏態檢驗，對研製大規模量子通信和量子計算網絡具有重要意義。
檢驗量子糾纏態的質量，是量子科研中的重要課題。傳統的量子態“層析法”，測量的數量大、複雜度高，難以滿足未來大規模測量的需要。
近期，郭光燦院士團隊中的李傳鋒、陳耕、許小冶等人構造出一組最優的測量基準，先讓目標糾纏態可以通過測量，再隨機選取這些測量基準對製備出的糾纏態進行測試。單次測試如果通過，會造成失真度的估計值減小；如果不通過，會造成失真度的估計值增加。在該實驗中，失真度的估計值與測試樣本數量成反比，達到了量子力學理論規定的極限。這意味着實現了最優效率的糾纏態檢驗，更重要的是，該方法所需要的測試樣本數量不會隨糾纏態規模的擴大而增加。
利用這種最優量子糾纏態檢驗法，科研人員對2光子和4光子糾纏態分別進行了檢驗。其中對於4光子的糾纏態，他們利用9個測量裝置和大約2500次測量即精確測出了失真度。如使用傳統的量子態“層析法”，要達到相同的測量精度，需要使用81個測量裝置和45000次測量。高效率的新檢驗方法，對未來實現大規模量子通信和量子計算網絡具有重要意義。
日前，國際知名學術期刊《物理評論快報》發表了這項研究成果。
