量子关联及其应用

Quantum information technology has opened a new research area for quantum mechanics, while quantum correlations are the center of quantum information theory. Quantum correlations are related to quantum entanglement, EPR steering, Bell nonlocality, quantum discord and quantum contextuality. The project is planned to study quantum correlations and their applications. We shall study the deep relations among quantum entanglement, quantum steering and Bell nonlocality. We shall study quantum contextuality based exclusivity graphs, as well as the relation between quantum contextuality and Bell nonlocality. We shall study quantum correlations under weak measurements. We shall study quantum correlations under quantum deep learning. We shall study quantum coherence and its conversions to other types of quantum correlations. We shall study other significant topics, such as quantum steering criteria, experimental verification of Hardy’s paradox. The further research on quantum correlations will not only deepen our knowledge of quantum mechanics, but also make better applications in quantum mechanics.

量子信息技术开拓了量子力学应用的新天地，而量子关联是量子信息学的核心问题。量子关联涉及量子纠缠、EPR 导引、贝尔非定域性、量子失协以及量子互文性。本项目研究量子关联及其应用，主要内容包括研究量子纠缠、量子导引与贝尔非定域性之间的深刻联系；研究基于互斥图的量子互文性以及它与贝尔非定域性的关系；研究基于量子弱测量的量子关联特性；研究基于量子深度学习的量子关联性质；研究量子相干与其他类型量子关联的度量及其相互之间的转化；研究量子导引判据、Hardy 佯谬实验检验等诸多有意义的课题。对量子关联的进一步深入研究将加深我们对量子力学基本问题的理解，并有助于人们更好地应用量子力学。

量子信息技术开拓了量子力学应用的新天地，其中量子关联是量子信息学的核心问题。量子关联涉及量子纠缠、EPR导引、贝尔非定域性、量子失协、量子互文性等。本项目研究量子关联及其应用，主要内容包括：研究量子纠缠、量子导引与贝尔非定域性之间的深刻联系；研究基于互斥图的量子互文性以及它与贝尔非定域性的关系；研究Hardy佯谬、GHZ佯谬与多粒子高维系统的贝尔不等式；研究基于量子弱测量的量子关联及其应用，比如量子柴郡猫现象、波粒属性分离；研究量子信息掩蔽、量子信息擦除与量子不确定度关系等。本项目总共发表24篇学术论文，取得一系列重要研究成果，比如：证明量子互文性中的Peres猜想，从而获得最简KS定理；首次从实验上检验量子信息掩蔽；首次验证关于两只量子柴郡猫交换物理属性的量子现象；首次提出波粒属性分离的思想实验等。本项目的研究特色是理论研究紧扣实验检验，共有五个理论结果获得量子光学实验的成功验证。本项目的研究成果对量子通信、量子计算、量子秘密共享、量子存储等具有潜在的应用前景。对量子关联的研究将有助于人们发展新的量子信息技术。