清華大學(xué)交叉信息院量子信息研究小組一項(xiàng)關(guān)于海森堡極限下的量子復(fù)制的研究成果近期引發(fā)國(guó)際同行的廣泛關(guān)注。1月5日，《自然·物理學(xué)》(Nature Physics)刊發(fā)題為《量子信息：小概率超級(jí)復(fù)制》（Quantum information: The occasional super clock-cloner）的學(xué)術(shù)評(píng)論文章對(duì)此項(xiàng)研究成果進(jìn)行深入討論。

評(píng)論文章認(rèn)為，清華大學(xué)交叉信息院量子信息研究小組提出的“超復(fù)制”讓我們重新審視非克隆定律，超級(jí)復(fù)制是通過(guò)獲取某個(gè)事物的若干副本，制造出大量成倍的近乎完美的復(fù)制品，而這一過(guò)程必然伴隨著很低的成功率。文章作者約翰·卡爾薩米格力亞（John Calsamiglia）教授進(jìn)一步指出，朱力歐·克貝拉（Giulio Chiribella）及其同事提出一套驚人的機(jī)制，很有可能會(huì)推進(jìn)量子信息理論方面的基礎(chǔ)研究，引發(fā)學(xué)術(shù)界對(duì)于量子信息學(xué)中“不可能”與“小概率”之關(guān)系的深入思考。

此項(xiàng)研究成果是由清華交叉信息院副教授朱力歐·克貝拉和在讀2013級(jí)博士研究生楊宇翔與姚期智教授合作完成，論文《海森堡極限中的量子復(fù)制》（Quantum replication at the Heisenberg limit）于2013年12月5日發(fā)表在《自然》子刊《自然通訊》（Nature Communications）上。量子非克隆定理是量子力學(xué)的基礎(chǔ)之一，該項(xiàng)研究在非克隆定理的框架下考慮了概率性量子克隆問(wèn)題。此研究論文提出了一類(lèi)最優(yōu)的概率性克隆方法，它們的效率和精度都遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的確定性量子克隆方法。文章同時(shí)證明，若想取得這種效率和精度上的飛躍，概率性克隆方法的成功率必須保持很低的水平。另一方面，該研究還給出了一系列有關(guān)量子克隆效率和概率性量子測(cè)量的邊界，并由此將量子克隆和量子測(cè)量聯(lián)系在一起，對(duì)于量子理論的基礎(chǔ)研究有重要?jiǎng)?chuàng)新意義。

來(lái)源：清華大學(xué)交叉信息院 編輯：范麗