中國率先實現 基于星光隨機數的貝爾不等式檢驗

記者從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉教授及其同事等與中外科研單位合作，利用遙遠星體產生隨機數，實現同時關閉探測效率漏洞和定域性漏洞的貝爾不等式檢驗，向無漏洞的量子非定域性檢驗邁出重要一步。該成果日前以編輯推薦的形式在線發表于物理學學術期刊《物理評論快報》上。

在過去幾十年中，世界各國的科研團隊進行了大量的實驗去檢驗貝爾不等式，量子力學也經受住了所有的檢驗。之前所有的實驗都存在著漏洞，以往的實驗最多只能在實驗前10秒—5秒保證隨機數沒有關聯，這種關聯會導致新的漏洞，即自由選擇漏洞。

解決這一問題的思路有兩個：一是利用人類自由意志產生的隨機數，潘建偉團隊和合作者于今年初首次實驗實現了基于人類自由意志和超高損耗下的貝爾不等式檢驗；另外一個方向則是利用遙遠星體發光產生隨機數，星體發光的偏振、波長和到達地球的時間都具有隨機性，利用這些隨機性就可以產生隨機數，而因為星體之間的距離都很遙遠，這些隨機數若存在關聯，其關聯時間也會非常遙遠。這樣就可以通過選擇遙遠的星體，盡量提前自由選擇漏洞的關閉時間。潘建偉團隊發展世界最優收集效率的糾纏光源和高效星光隨機數產生系統，利用11光年以外的星光產生隨機數，將自由選擇漏洞關閉時間提高了13個數量級，在同時關閉探測效率漏洞和定域性漏洞的基礎上，驗證了量子力學的完備性。

《物理評論快報》審稿人認為，這項實驗精心呈現了令人興奮的結果，同時其量子力學和宇宙學的結合也將引起讀者們極大的興趣。