近期，中國科學技術大學傳來振奮人心的消息，該校郭光燦院士所帶領的研究團隊，在量子非局域性的探索道路上取得了里程碑式的突破。這一成果不僅在國際頂級期刊《自然?通訊》上發表，還標志著高維多體量子糾纏態的研究邁入了一個全新的階段。
量子非局域性，作為量子力學中最為神秘且核心的現象之一，一直是物理學家們關注的焦點。它不僅揭示了量子世界與經典物理世界的根本差異，更為量子信息的保密性提供了堅實的理論基礎。然而，過去的研究大多局限于兩個粒子及二維系統，即所謂的“量子比特”。
為了深入探索更真實的量子世界，郭光燦院士團隊的柳必恒研究組與瑞典隆德大學的Armin Tavakoli博士團隊攜手，共同挑戰高維度與多體系統帶來的復雜難題。他們提出并成功實現了一種基于“路徑不可區分性”原理的糾纏態制備方法，該方法巧妙地利用光子的路徑自由度來編碼三維量子態，并通過精細的偏振控制，實現了二維平面中不同路徑間的高效交換。
通過這種創新方法，研究團隊不僅成功制備出了三光子三維Greenberger–Horne–Zeilinger（GHZ）態，而且糾纏態的保真度高達91%，這一數據刷新了高維多光子糾纏態保真度的最高紀錄。這一成就不僅為高維多體非局域性的檢測提供了強有力的支持，更為后續的實驗研究奠定了堅實的基礎。
在此基礎上，研究團隊進一步構建了新型貝爾不等式檢驗范式，通過這一范式，他們首次在實驗層面觀測到了超越量子比特系統理論極限的量子關聯。這一發現不僅證實了真實高維多體非局域性的存在，還為設備無關型量子信息應用的未來發展開辟了新的道路。
這一突破性成果不僅填補了國際高維多體量子非局域性實驗研究領域的空白，更深化了人類對量子糾纏本質的認知。高維多體糾纏態作為一種新型量子資源，在量子通信、量子計算以及量子精密測量等前沿領域展現出了巨大的應用潛力。
郭光燦院士團隊的這一研究成果，無疑為量子信息科學的發展注入了新的活力。隨著研究的深入，相信高維多體糾纏態將在更多領域展現出其獨特的優勢，為構建可擴展、高容量、抗噪聲的量子信息處理系統提供關鍵技術支撐。
