科学家实现量子态在非相干操作下的转化

中国科学技术大学的郭光灿院士团队在量子相干性理论与实验研究中取得重要突破，该研究团队成员包括李传锋和项国勇等人。该团队与波兰华沙大学以及德国乌尔姆大学的理论物理学家展开紧密合作，共同解决了一项前沿难题，即在非相干操作下量子比特的转化问题，并在《自然合作期刊-量子信息》上发布了他们的成果。

量子相干性是量子物理与量子信息的核心，其严格定义的提出推动了量子相干性资源理论的发展。项国勇研究组及其合作伙伴不仅在理论上攻克了非相干操作下量子比特转化的难题，还将这一理论扩展到了分布式体系中的相干性转化的研究，解决了两体纯态的辅助转化问题，并对混合态的辅助转化进行了部分解决。这是一次里程碑式的理论突破。

更令人振奋的是，项国勇研究组并未止步于理论研究。他们设计了一系列实验来验证这一理论成果。他们巧妙地将量子比特编码到光子的偏振态中，创造了一种全光学严格非相干操作的装置。在这一装置的帮助下，他们成功实现了单量子比特以及分布式体系中的量子比特在非相干操作下的转化，转化过程具有高保真度。

这项实验的成功不仅验证了理论的正确性，还展示了光学技术在实现非相干操作下量子态转化的潜力。这无疑为利用现有光学技术在各种量子任务（如量子计算、量子通信等）中实现相干性转化铺平了道路，为未来的量子科技发展指明了方向。

这一重大进展是中国科学技术大学在量子研究领域的一次重要突破，也是全球量子科学研究领域的一大里程碑。我们期待这一领域的未来研究能带来更多令人振奋的成果，推动量子科技的飞速发展。