我国率先实现基于星光随机数的贝尔不等式检验

记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟教授及其同事等与中外科研单位合作,利用遥远星体产生随机数,实现同时关闭探测效率漏洞和定域性漏洞的贝尔不等式检验,向无漏洞的量子非定域性检验迈出重要一步。该成果日前以编辑推荐的形式在线发表于物理学学术期刊《物理评论快报》上。

在过去几十年中,世界各国的科研团队进行了大量的实验去检验贝尔不等式,量子力学也经受住了所有的检验。之前所有的实验都存在着漏洞,以往的实验最多只能在实验前10秒—5秒保证随机数没有关联,这种关联会导致新的漏洞,即自由选择漏洞。

解决这一问题的思路有两个:一是利用人类自由意志产生的随机数,潘建伟团队和合作者于今年初首次实验实现了基于人类自由意志和超高损耗下的贝尔不等式检验;另外一个方向则是利用遥远星体发光产生随机数,星体发光的偏振、波长和到达地球的时间都具有随机性,利用这些随机性就可以产生随机数,而因为星体之间的距离都很遥远,这些随机数若存在关联,其关联时间也会非常遥远。这样就可以通过选择遥远的星体,尽量提前自由选择漏洞的关闭时间。潘建伟团队发展世界最优收集效率的纠缠光源和高效星光随机数产生系统,利用11光年以外的星光产生随机数,将自由选择漏洞关闭时间提高了13个数量级,在同时关闭探测效率漏洞和定域性漏洞的基础上,验证了量子力学的完备性。

《物理评论快报》审稿人认为,这项实验精心呈现了令人兴奋的结果,同时其量子力学和宇宙学的结合也将引起读者们极大的兴趣。(记者 吴长锋)

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