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非定域性

非定域性量子力學的一個重要性質,它與定域性相對,定域性原則規定任何物理效應都不可能以大於光速的速度傳遞。在量子力學中,非定域性表現為處於糾纏態的體系中,粒子間的相互影響可以超光速發生。這種性質在量子信息科學中有著重要的套用,例如在糾纏交換網路中,兩個來自獨立糾纏源的光子,不需要有任何共同歷史和相互作用,就能發生量子糾纏。

非定域性也是愛因斯坦質疑量子力學完備性的主要原因。過去的幾十年裡,在各種二體物理系統中進行的以貝爾不等式違背為代表的非定域性實驗檢驗全部支持量子非定域性。隨著量子網路的發展,人們發現其複雜的拓撲結構和其中相互獨立的糾纏源,會給量子非定域性帶來更加豐富的物理內涵和更多潛在的套用。

然而,實驗上實現對二元定域不等式的無漏洞檢驗存在很大的技術難度。除了之前的無漏洞貝爾不等式檢驗中所要關閉的所有漏洞之外,該實驗還需要額外關閉糾纏源之間的獨立性漏洞。近年來,潘建偉張強等在國際上首次實現了獨立糾纏源的遠距離同步技術,先後完成了城域光纖網路中基於獨立糾纏源的量子隱形傳態和百公里糾纏交換等一系列工作。