量子互文性研究新进展：锡根大学许振朋、南开教授陈景灵成功证明最简 KS 定理

6 月 11 日消息，最近德国锡根大学许振朋博士与 Gühne 教授以及南开大学陈景灵教授成功地证明了关于最简 Kochen-Specker （KS）定理的猜测，相关论文 “Proof of the Peres Conjecture for Contextuality” 2020 年 6 月已被国际著名学术刊物 Physical Review Letters 在线发表。

一般地，在经典逻辑中任何可能的问题在提出之前都有确定答案。然而，在量子物理中却并非如此。1967 年 Kochen 和 Specker 发现了一个著名的结果： 如果假定物理系统上所有可能的测量都有确定的结果，则将导致矛盾。即，并非所有可以被提出的问题都有确定的答案。这种非经典的性质被称为量子互文性，该著名结果被称为 KS 定理。那么，人们至少需要多少个测量去展示这一效果呢？Adan Cabello 及其合作者在 1996 年发现了一组只有 18 个测量的集合，这是目前已知的对 Kochen-Specker 结果的最简证明。随后 Asher Peres 猜测这组测量是最简的。在过去的 24 年中，很多学者们尝试从不同方向进行证明，但是都未能成功。

借助图论，德国和南开团队证明 Kochen-Specker 结果的确至少需要 18 个测量。所以 Cabello 及其合作者的结果被证明为最优的。广泛地看，这篇工作的成果可以刻画非经典测量的最小集合以及研究它们在信息处理中的优势。

该论文第一作者是许振朋，2013 年至 2018 年于南开大学陈省身数学所理论物理室攻读博士学位，目前在德国洪堡基金会支持下做博士后，已发表 3 篇 Physical Review Letters。陈景灵为南开大学教授，已发表 7 篇 Physical Review Letters 及 1 篇 Nature Communications。该研究工作得到了国家自然科学基金委的支持。