中科大验证“宇称-时间”中的超光速现象

　　8月19日，中国科学技术大学发布消息，该校科学家在国际上首次研制出非局域量子模拟器，并验证“宇称-时间”世界中的超光速现象，发现信息能以1.9倍的光速传播。该成果首次展示非局域性在量子模拟中的重要作用，完成经典计算机无法模拟的任务，为量子模拟器的发展开拓了新的研究方向。成果日前发表在著名期刊《自然·光子学》上。

　　量子模拟器是解决特定问题的专用量子计算机，它最初由美国物理学家费曼于1981年提出。费曼认为自然界本质上遵循量子力学，只有用遵循量子力学的装置(量子模拟器)，才能更好地模拟它。目前，量子模拟器研究中，人们更多关注的是它的量子加速能力，一个量子模拟器所操控的量子比特数越多，其运算能力越强。

　　中科大李传锋教授研究组的这项研究成果，首次揭示了量子模拟器的另一个重要优势，即量子非局域特性。量子纠缠具有一种奇特的性质叫做非局域性，即存在爱因斯坦所说的“幽灵般的超距作用”：相距很远的一对纠缠粒子，当我们对其中一个粒子进行测量时，另一个粒子的状态也会瞬间改变。由于这种改变是随机的，所以一般情况下“幽灵般的超距作用”不能超光速传输信息。 “宇称-时间”对称理论，由美国物理学家本德尔等人于2002年对量子力学进行推广而提出。该理论认为，我们现在认识的量子世界，只是“宇称-时间”世界的一种特殊情况。

　　李传锋研究组在实验上模拟了一个这样的“宇称-时间”世界，他们将纠缠光子对分发到两个相距25米的实验室构建非局域量子模拟器。然而通过操控，使纠缠光子对中的一个光子进行“宇称-时间”对称演化。量子模拟结果表明，利用量子纠缠“幽灵般的超距作用”，光子的“宇称-时间”对称演化，能使信息以超过1.9倍的光速从一个实验室传到另一个实验室。