近日，金沙官网白彦魁教授课题组在量子资源分布研究领域取得进展。研究成果“Probe of generic quantum contextuality and nonlocality resources for qubits”以Letter形式发表在国际物理学知名期刊《Physical Review A》上，并获评Editors’ Suggestion，入选当期亮点论文。金沙以诚为本赢在信誉为第一单位，金沙官网博士生李薇、中科院物理所博士生周琝轩为论文共同第一作者，白彦魁教授、香港大学汪子丹教授、中科院物理所范桁研究员为共同通讯作者，合作者还包括中科院物理所时运豪博士。

在量子理论中广义的制备互文性、量子纠缠和量子非局域性是量子信息处理的重要物理资源。但在量子资源分布的框架下，广义互文性与量子纠缠或量子非局域性之间是否存在定量的权衡关系还是一个悬而未决的问题。其关键困难在于对于任意给定量子态构成的集合，其制备互文性探测标准缺失，同时缺乏有效的手段建立局域制备互文性与非定域量子资源之间的定量关系。

白彦魁教授团队与合作者根据Coxeter B2对称性，对任意给定的单量子比特态构造了其最优四态集合，并基于熵的不确定关系给出了一个忠实的量子互文性探测标准。该工作进一步揭示了具有量子记忆的熵不确定关系可以建立局域量子互文性和两体系统量子纠缠或Bell非局域性之间的联系。特别是在量子资源分布的理论框架下，证明了局域量子互文性与非局域量子资源之间严格的量化权衡关系。该工作提出的制备互文性探测标准和局域与非局域量子资源分布权衡关系，在北京量子信息科学研究院Quafu量子云平台的固态超导量子芯片上进行了实验验证。该研究为在量子信息处理任务中联合使用多种量子资源提供了有效工具。

图：局域制备互文性与非局域量子资源之间的量化权衡关系

上述研究得到了国家自然科学基金、NSFC-RGC联合资助基金、河北省自然科学基金等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1103/jmf4-wwwz