中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋教授研究组在量子关联动力学演化的研究中取得重要进展。研究组与英国和意大利的合作者利用一个两粒子体系的简单模型，实验上观测到在没有系统环境反作用下经典噪声中量子关联的恢复现象。这项研究成果11月29日在线发表在《自然· 通讯》杂志上。
量子关联是量子信息处理过程中的有用资源，是实现量子计算和量子通信的关键，然而量子关联很容易受到周围环境噪声的干扰。量子关联在马尔科夫噪声中会渐近衰减，甚至会在有限的演化时间内完全消失。而在非马尔科夫噪声中，量子关联在演化过程中可能会得到恢复，从而延长关联的使用时间。
由于量子环境对系统有反作用，通常将量子关联的恢复现象归结于系统与非马尔科夫环境之间量子信息的来回交换。然而最近人们发现在经典噪声中也存在着量子关联的恢复现象。经典环境并不能存储或者共享量子体系中的量子关联，因此无反作用经典环境下的量子关联恢复将为理解量子信息科学中的一些基本现象提供新的视角，比如经典环境在量子信息处理以及系统演化过程中可能存在环境噪声集体效应和记忆效应等。
李传锋教授研究组利用自发参量下转换过程制备高纯度的两光子贝尔对角态。利用其中一个光子的路径自由度模拟随机的经典场，通过不区分光子路径的测量方式实现特定的经典化过程。通过利用巴比涅补偿器精密调节不同路径上的相位，从而得到量子关联的时间演化特性。这项工作使得在无反作用的经典环境中对量子关联资源的调控成为可能，能够进一步简化量子关联恢复所需要的条件，并且为研究量子关联在经典环境中的恢复提供了一种新思路。
这项工作得到国家基金委、中科院和科技部的支持。
（量子信息与量子科技前沿协同创新中心）