逆转量子测量

by zqyin on 11月 10, 2008

量子力学数学表示告诉我们,量子测量时,量子态塌缩,最后会稳定到系统的量子本征态上面,无法逆转。这实际是量子测量的冯.诺伊曼表示,对应的一种很强的量子测量过程。

但是实际测量一个量子系统没有这么简单。比如,我们通过测量也许只能得到量子系统的部分信息,量子态并没有完全塌缩,那么我们还是可以翻转这个量子测量过程的。假设一个量子阱中束缚了一个电子,只有它自旋向上时才能被测量到,但是探测器的效率并不是100%。那么当探测器没有测量事件时,电子可能是自旋向上,也可能向下,并没有完全塌缩。然后对这个量子态旋转180度,再次测量。如果仍旧没有测量事件发生,那么我们实际上就把量子态恢复到测量前的状态了。当然,这个方案只能以一定的概率实现。

最近的物理评论快报报道了在超导量子比特中实现了这个方案。为了验证方案的可靠性,他们最后用了量子全息术来测量量子态,得出量子态的保真度。他们发现,当测量概率小于等于0.6时,量子态的保真度大于0.7。更高的测量成功率会破坏这个方案。更加详细的分析讨论,见下面的这个评述

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