昆士兰大学的研究人员成功在实验室中验证了量子理论中一个违反直觉的观点——对整体的无知并不必然意味着对部分的认知缺失。
来自ARC工程量子系统卓越中心(EQUS)的UQ物理学家Jacqui Romero博士表示,该团队的发现对于评估量子加密的安全性具有重要意义。
"更值得称道的是,我们为纯概率理论产生的论断提供了一个易于理解的真实世界诠释。"Romero博士说道。
根据经典直觉,无知可追溯至源头——若学生对某本书的知识存在缺失,教师可通过设计测验来探查学生对该书哪些部分存在认知空白。
UQ博士生兼EQUS实验物理学家Michael Kewming表示,这在量子世界中并非总是成立。
"我们的结果证实,利用量子系统可向教师隐藏学生无知的源头。"Kewming先生指出。
"人类通信使用称为字母的特殊符号构成字母表。"
"在我们的研究中,我们采用相同原理,但使用光来构建量子字母表。"
据Kewming先生解释,量子字母表具有奇特的性质。
"假设学生参加涵盖两个主题的考试,虽未复习但获得博学友人的单一提示。"他阐释道。
"在经典情境下,此提示作用有限——仅能提供单一主题信息——教师仍可发现学生的知识盲区。"
"但使用量子字母表编写的提示,虽看似仅涉及单一主题,却能同时包含两个主题的信息。"
"因此教师无法确定学生无知的根源,因为该提示对学生始终有效。"
UQ研究团队通过将信息写入构成光的粒子——单个光子的形态结构,在物理实验中成功验证了该理论。
"我们的研究结果对量子加密安全具有启示意义,因其证明经典提示的规律并不适用于量子提示。"Romero博士强调。
遗憾的是,对于备考学生而言,量子提示短期内尚无法在实验室外实现。
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Journal Reference:
M. J. Kewming, S. Shrapnel, A. G. White, J. Romero.Hiding Ignorance Using High Dimensions.Physical Review Letters, 2020; 124 (25) DOI:10.1103/PhysRevLett.124.250401
2025-08-04
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