近日，在国家自然科学基金和省自然科学基金的支持下，我院闫凤利教授、数信学院高亭教授与美国俄勒冈大学Steven van Enk教授合作，在多体量子纠缠态判断方面的研究上取得突破性进展，研究论文“Permutationally invariant part of a density matrix and nonseparability of N-qubit states”在国际物理学顶级刊物Physical Review Letters 112卷18期上发表 ( PRL 112, 180501 (2014))。在该项研究中，他们对多体量子态密度矩阵的排列不变部分的纠缠性质与多体量子态的纠缠性质之间的关系开展了系统研究。首次提出量子态的排列不变部分依赖于所选的基，而且这种基的依赖性使得量子态的排列不变部分变得更加重要。文章给出了量子纠缠度所应满足的新条件，证明了如果量子态的排列不变部分是k不可分的，则整体态也是k不可分的，从而将判定量子态k不可分的问题转化为判定此量子态排列不变部分k不可分的问题。由于量子态排列不变部分可分性的研究相对简单，且研究的也较为充分，这样就使判断多体量子态不可分的问题大大简化。

    高亭教授、闫凤利教授带领的我校量子信息研究团队多年来一直致力于量子纠缠方面的研究工作，他们的成果“量子通信与量子计算中若干问题的研究”于2008年度获得河北省自然科学一等奖。近期的研究中，他们又提出一种具有许多重要性质且容易计算其下界的多体纠缠度 ( Physical Review A 86, 062323 (2012) )，得到了判断多体量子态是否纠缠的判别准则，并探测到了新的多体纠缠态( Physical Review A 82, 062113 (2010);  Europhysics Letters 104, 20007 (2013);  European Physical Journal D 61, 765 (2011) )。

    量子信息是当前科学研究的焦点之一，具有重大的科学意义和潜在的应用价值。利用量子信息原理能够实现不可破译的保密通信，建造具有强大计算功能的量子计算机。量子纠缠在量子信息的处理上起着关键作用，判断一个量子态是否为纠缠态是一个非常具有挑战性的问题。