中科大郭光燦院士團隊在量子資源研究中取得重要進展，該團隊李傳鋒、項國勇研究組與新加坡南洋理工大學、北京大學、清華大學的合作者提出量子相干性（quantum coherence）與量子關聯（quantum correlation）之間的循環轉化方法，並在光子系統中實驗驗證了該方案。該研究成果於8月2日在線發表在國際權威期刊《物理評論快報》上。
不同物理資源之間轉換一直是物理學研究的一項重要內容。其中最著名的例子就是由熱能轉換成動能的蒸汽機的發明。在量子信息領域中，量子資源（量子關聯，量子相干性等）不僅對量子力學基本問題的研究有著極其重要的作用，而且在各種量子任務中也扮演著不可或缺的角色。量子相干性是量子系統區別於經典系統的根源。近年來，如何量化和操控量子相干性作為量子資源理論的研究取得了重要進展。量子關聯則是比量子糾纏更基本的量，量子糾纏是量子關聯的一部分。作為兩種重要的量子資源，量子相干性和量子關聯之間能不能相互轉化，以及如何轉化等問題近兩年受到了廣泛關注。最近的兩篇理論工作分別提出瞭如何在只允許非相干操作（incoherent operation）的情況下將量子相干性轉化成量子關聯，以及在只允許局域量子-非相干操作及經典通訊（Local quantum-incoherent operation and classical communications）的情況下將兩體系統的量子關聯最大化轉化到其中一體的相干性。
項國勇和MileGu等人將兩個不相關的過程結合起來，理論上提出了在上述兩個協議下實現量子相干性和量子關聯之間無損失循環轉化的線路圖。考慮一個兩體系統A和B，B是一個非相干的附屬粒子。在量子相干性到量子關聯的轉化中，通過一個兩體的非相干量子操作使A上的量子相干性完全轉化到A與B之間的量子關聯上。在量子關聯到量子相干性的轉化中，通過對B的投影測量加上對A的非相干量子操作，使A的量子相干性最大化。項國勇等人設計了光學實驗實現了一次循環轉化的過程。實驗中初始A粒子的相干性有86%被轉化成量子關聯，完成第二步，即A與B之間的量子關聯再次轉化成A粒子的相干性後，A粒子的相干性為初始時相干性的80%。該實驗完整展示了量子相干性和量子關聯兩種量子資源之間的循環轉化。
該工作得到了審稿人的高度評價，認為這是一個里程碑式的工作，會極大地促進量子相干性與量子關聯的相關研究（“The theoretical contribution is an important milestone, as essentially all future work on both quantum coherence and discord needs to now compare their results with the other subfield”）。
文章鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.050401
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