科技日報合肥12月18日電（記者吳長鋒）記者18日從中國科學技術大學獲悉，該校教授王亞和北京師範大學副教授王評合作，在量子多體系統探測上取得重要進展。研究團隊提出一種名為“多維關聯壓印”的全新方法，成功將難以直接觀測的高階量子關聯信息“編碼”至一個局域量子探針的噪聲信號中，從而實現對複雜量子系統內部關聯的間接高清探測。相關成果日前在線發表於《物理評論快報》。

  理解量子多體系統的非平衡動力學是現代物理學的核心前沿。其中的關鍵在於探測系統內部粒子間的高階關聯，尤其是量子糾纏。但對於缺乏單粒子獨立操控能力的複雜系統的探測，一直是亟待解決的難題。

  此次研究團隊開發的“多維關聯壓印”技術，其核心思想是將一個無法直接測量的複雜多體系統與一個高度敏感的局域量子探針耦合。多體系統的複雜關聯會作為獨特的“印記”，“壓印”在探針相對容易讀取的時間漲落頻譜上。通過解讀這些頻譜“密碼”，便能反推出系統內部的多體關聯特性。在實驗驗證中，研究團隊利用空間分辨率達納米級的金剛石氮空位色心量子探針，首次成功重構了其周圍核自旋環境的三階關聯。通過分析關聯累積量的譜結構，該方法還能夠直接可視化量子糾纏的建立過程，為探測糾纏這一奇特的量子資源提供了新途徑。

  這項研究為表徵缺乏個體尋址能力的量子多體系統開闢了一條具有通用潛力的實驗路徑。它不僅適用於基礎物理研究，未來還有望應用於新型量子材料的表徵，以及對日益複雜的量子模擬器的有效驗證，從而推動量子科技的發展。