經(jīng)濟日報-中國經(jīng)濟網(wǎng)北京8月7日訊（記者文晶）中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊在量子資源研究中取得重要進展，該團隊李傳鋒、項國勇研究組與新加坡南洋理工大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)的合作者提出量子相干性與量子關(guān)聯(lián)之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化方法，并在光子系統(tǒng)中實驗驗證了該方案。該研究成果8月2日在線發(fā)表在國際權(quán)威期刊《物理評論快報》上。

　　不同物理資源之間轉(zhuǎn)換一直是物理學(xué)研究的一項重要內(nèi)容。其中最著名的例子就是由熱能轉(zhuǎn)換成動能的蒸汽機的發(fā)明。在量子信息領(lǐng)域，量子資源（量子關(guān)聯(lián)、量子相干性等）不僅對量子力學(xué)基本問題研究有著極其重要的作用，而且在各種量子任務(wù)中也扮演著不可或缺的角色。量子相干性是量子系統(tǒng)區(qū)別于經(jīng)典系統(tǒng)的根源。近年來，如何量化和操控量子相干性作為量子資源理論研究取得了重要進展。量子關(guān)聯(lián)則是比量子糾纏更基本的概念，量子糾纏是量子關(guān)聯(lián)的一部分。作為兩種重要的量子資源，量子相干性和量子關(guān)聯(lián)之間能不能相互轉(zhuǎn)化以及如何轉(zhuǎn)化等問題近年來受到廣泛關(guān)注。最近的兩篇理論工作分別提出了如何在只允許非相干操作的情況下將量子相干性轉(zhuǎn)化成量子關(guān)聯(lián)，以及在只允許局域量子-非相干操作及經(jīng)典通訊的情況下，將兩體系統(tǒng)的量子關(guān)聯(lián)最大化轉(zhuǎn)化到其中一體的相干性。

　　項國勇和MileGu等人將兩個不相關(guān)的過程結(jié)合起來，理論上提出了在上述兩個協(xié)議下實現(xiàn)量子相干性和量子關(guān)聯(lián)之間無損失循環(huán)轉(zhuǎn)化的線路圖�？紤]一個兩體系統(tǒng)A和B，B是一個非相干的附屬粒子。在量子相干性到量子關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)化中，通過一個兩體的非相干量子操作使A上的量子相干性完全轉(zhuǎn)化到A與B之間的量子關(guān)聯(lián)上。在量子關(guān)聯(lián)到量子相干性的轉(zhuǎn)化中，通過對B的投影測量加上對A的非相干量子操作，使A的量子相干性最大化。項國勇等人設(shè)計了光學(xué)實驗實現(xiàn)了一次循環(huán)轉(zhuǎn)化的過程。實驗中初始A粒子的相干性有86%被轉(zhuǎn)化成量子關(guān)聯(lián)，完成第二步，即A與B之間的量子關(guān)聯(lián)再次轉(zhuǎn)化成A粒子的相干性后，A粒子的相干性為初始時相干性的80%。該實驗完整展示了量子相干性和量子關(guān)聯(lián)兩種量子資源之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化。

　　該工作得到了審稿人的高度評價，認為這是一個里程碑式的工作，會極大地促進量子相干性與量子關(guān)聯(lián)的相關(guān)研究。