記者從中國科大獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、項國勇等人與國外同行合作，首次在理論上完全解決量子比特在非相干操作(不增加相干性的操作)下的轉化問題并設計實驗進行了驗證，該成果日前發表在國際著名物理學學術期刊《NPJ量子信息》上。
量子相干性(quantum coherence)作為一種對量子疊加性的量化，是量子物理與量子信息的核心所在，在各種量子任務(如量子計算、量子通信等)中具有重要應用。最近量子相干性的嚴格定義的提出促進了量子相干性資源理論的發展。量子相干性的資源理論主要研究量子疊加性的操作性價值，其中一個核心問題是量子態在非相干操作下的轉化問題。
在前期理論工作的基礎上，科研人員設計了一系列實驗進行了驗證。他們將量子比特編碼到光子的偏振態中，首次設計出全光學的嚴格非相干操作的裝置，并以高保真度實現了單量子比特以及分布式體系中的量子比特在非相干操作下的轉化。
實驗結果表明，利用光學技術可以方便地實現量子態的在非相干操作下轉化的研究，這為利用現有光學技術在具體應用中實現相干性轉化鋪平了道路。本成果首次完全解決了量子比特在相干性資源理論中的轉化問題，并得到了審稿人的高度肯定和評價，稱贊：“它是量子信息處理研究領域中的重要一塊。”(記者 吳長鋒)
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