当两个粒子“纠缠”时,把它们当作两个独立的事物来理解可能是错误的

编辑者: Svitlana Velhush

四个用户通过六条两两配对的信道在相距20公里的距离上交换纠缠光子,而且没有任何人信任测量设备——结果依然证实了真正的量子关联。

由何璐领导的中国研究团队在全连接的time-bin量子网络中实验实现了与测量设备无关的纠缠验证与定量评估。科学家们利用基于绝缘体上周期极化铌酸锂的宽带光源和密集波分复用,在长达20公里的光纤上于四个用户之间分配了全部六条两两配对的纠缠信道。可信的输入态被编码在承载time-bin纠缠的同一批光子的偏振自由度上——这使人们无需额外光子,也无需对长距离线路进行主动稳定。

如果测量仪器不可靠,常规的纠缠见证方法可能会出错。而在这里,测量是与设备无关地进行的:偏振编码充当了一种特殊的“内部基准”,它不取决于探测器究竟如何记录光子。想象一台读数可能被伪造的天平——但你依然能得知准确的重量,因为你事先把已知的基准直接放进了被测物体之中。

全部六条链路都显示出MDI见证量的负值,且超出可分性阈值一百个标准差以上。纠缠在光纤中无需主动相位校正便得以保持,这简化了规模化扩展。

这些结果发表在2026年30月的Physical Review Letters上,展示了在测量设备可能被攻破的大型网络中可靠地表征纠缠的一条切实可行之路。

如今,量子网络可以在不要求绝对信任线路上每一个探测器的情况下不断扩展。

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来源

  • Measurement-Device-Independent Entanglement Quantification in a Fully Connected Time-Bin Quantum Network | Phys. Rev. Lett.

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