一项新的理论研究为非局部性提供了理解框架，这一特征是量子网络执行传统通信技术无法实现的操作所必需的。通过澄清这一概念，研究人员确定了构建具有强量子相关性系统的必要条件。
这项研究发表在《物理评论快报》上，采用量子计算理论中的技术，为量子非局部性创建了一种新的分类方法。这不仅使研究人员能够将先前的概念研究整合到一个共同框架中，还帮助证明网络量子系统只有在具备特定量子特征时才能展现非定域性。
“表面上看，量子计算与量子网络中的非定域性似乎是不同的，但我们的研究表明，它们在某些方面是同一枚硬币的两面，”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的电子与计算机工程教授埃里克·奇坦巴（Eric Chitambar）表示，他是该项目的负责人。“特别是，它们需要相同的基本量子操作集，以实现经典技术无法复制的效果。”
非定域性源于纠缠现象，即量子物体即使在遥远的物理距离上也会保持强烈的联系。当纠缠的物体用于执行量子运算时，结果显示出无法用非量子手段解释的统计相关性，这种相关性被称为非局部的。量子网络必须具备一定程度的非定域性，以确保能够执行真正的量子功能，但这一现象仍然知之甚少。
为了推动非定域性的研究，Chitambar与物理学研究生Amanda Gatto Lamas应用了量子资源理论的形式主义。通过将非定域性视为一种需要管理的“资源”，研究人员的框架使他们能够将过去的非定域性研究视为同一概念的独立实例，只是对资源的可用性有不同的限制。这有助于证明他们的主要结果，即非定域性只能通过有限的量子操作集来实现。
“我们的结果表明，量子网络模拟了一个重要的量子计算结果，称为Gottesman-Knill定理，”Gatto Lamas解释道。“虽然Gottesman-Knill清楚地定义了量子计算机必须做些什么才能超越经典计算机，但我们表明，量子网络必须用特定的操作集来构建，以完成标准通信网络无法实现的任务。”
Chitambar认为，该框架不仅有助于制定基于量子网络非局部性程度来评估其质量的标准，还可以用于扩展非局部性的概念。
他说：“目前，人们对两方之间可能出现的非定域性问题有了相对较好的理解。”“然而，可以想象，对于一个由多个连接方组成的量子网络，可能存在某种全局属性，无法简化为网络上的单一对。这种属性可能与网络的整体结构密切相关。”
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希望本篇文章《确立了网络中非局域量子现象的标准》能对你有所帮助！
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