近期，我院理论与计算物理团队刘统华副教授指导的21级本科生在老牌物理学期刊《European Physical Journal C》上发表题为“Gaussian quantum steering for continuous variables sharing in an expanding universe”的论文，该期刊属于施普林格·自然出版集团编制的全球各领域最具有影响力的的82本自然指数期刊之一。物理类加地学天文类期刊共15本。长江大学为第一单位，吴恒宇同学是第一作者，刘统华和龚小龙副教授是共同通讯作者。
研究团队通过分析宇宙膨胀过程中的量子导引分布，发现宇宙体积变化对量子导引的影响大于膨胀速率。特别地，具有适当质量和小动量的粒子在量子导引上对宇宙膨胀更为敏感。这一发现为量子信息处理提供了新的理论视角，尤其是在量子通信和量子计算等领域。论文中，研究者采用了双模压缩高斯态来模拟宇宙膨胀对量子态的影响，并利用任意二阶熵作为量化高斯量子操控的强度标准。通过详细分析1+1维Robertson-Walker膨胀宇宙背景下的高斯信道，研究揭示了量子操控如何随宇宙参数变化而变化。此项研究不仅丰富了我们对量子信息理论的理解，还为量子通信协议的效率和安全性提供了新的理论支持。研究结果表明，量子导引的独特性质在量子通信过程中具有重要意义，尤其是在量子密钥分发、量子隐形传态和长距离量子态制备等方面。
该工作得到了国家自然科学基金青年项目、湖北省科技厅外国专家、湖北省楚天计划楚天学子等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-024-13226-2
