近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、張強、陳凱等組成的研究團隊與南開大學(xué)陳景靈等合作，成功實現(xiàn)了關(guān)閉探測效率漏洞與局域性漏洞的哈代非定域性演示。該研究為量子力學(xué)非定域性提供了新證據(jù)，并為相關(guān)的量子信息應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果日前以“編輯推薦”的形式發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。

　　對量子力學(xué)非定域性的檢驗一直是物理學(xué)的重要研究內(nèi)容。20世紀90年代，一種新的檢驗局域?qū)嵲谛缘姆绞健鹬嚤惶岢?。該佯謬是指，兩個觀測者對各自收到的粒子進行隨機測量并記錄結(jié)果，在滿足三個哈代條件事件出現(xiàn)的概率為零的情況下，量子力學(xué)預(yù)測第四個哈代事件出現(xiàn)的概率大于零，這與定域?qū)嵲谡搶Φ谒膫€哈代事件概率等于零的預(yù)測相悖。哈代佯謬以簡潔的邏輯和最少的資源揭示了量子力學(xué)非定域性與定域?qū)嵲谡摰拿堋１M管已有許多實驗檢驗哈代佯謬，但這些工作都存在類似于貝爾不等式檢驗中的局域性漏洞和探測效率漏洞。因此，實現(xiàn)無漏洞的哈代佯謬檢驗一直是理論上和實驗上的挑戰(zhàn)。

　　研究中，研究人員在理論上進一步發(fā)展了哈代約束的Eberhard不等式，該不等式允許在探測效率漏洞被關(guān)閉且存在噪聲的情況下進行哈代佯謬檢驗。他們通過優(yōu)化空間光路的參數(shù)，產(chǎn)生了可預(yù)報探測效率為82%、保真度為99.1%的糾纏光子對，成功關(guān)閉了探測效率漏洞。此外，研究團隊通過精心設(shè)計的時空配置，確保了糾纏光子對的產(chǎn)生和觀測者的測量選擇，測量事件和觀測者的測量選擇均處于類空間隔，從而關(guān)閉了局域性漏洞，首次實現(xiàn)了無漏洞的哈代佯謬檢驗。

　　研究人員表示，這項研究不僅對量子物理基礎(chǔ)研究具有重要意義，而且對量子密鑰分發(fā)、量子隨機數(shù)認證等量子信息技術(shù)的發(fā)展具有重要影響。審稿人高度評價了這項工作，認為“實驗結(jié)果以及檢驗局域?qū)嵲谛缘牧炕C據(jù)令人印象深刻”。