清華大學交叉信息院量子信息研究小組一項關于海森堡極限下的量子復制的研究成果近期引發國際同行的廣泛關注。1月5日，《自然·物理學》(Nature Physics)刊發題為《量子信息：小概率超級復制》（Quantum information: The occasional super clock-cloner）的學術評論文章對此項研究成果進行深入討論。

評論文章認為，清華大學交叉信息院量子信息研究小組提出的“超復制”讓我們重新審視非克隆定律，超級復制是通過獲取某個事物的若干副本，制造出大量成倍的近乎完美的復制品，而這一過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）教授進一步指出，朱力歐·克貝拉（Giulio Chiribella）及其同事提出一套驚人的機制，很有可能會推進量子信息理論方面的基礎研究，引發學術界對于量子信息學中“不可能”與“小概率”之關系的深入思考。

此項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制》（Quantum replication at the Heisenberg limit）于2013年12月5日發表在《自然》子刊《自然通訊》（Nature Communications）上。量子非克隆定理是量子力學的基礎之一，該項研究在非克隆定理的框架下考慮了概率性量子克隆問題。此研究論文提出了一類最優的概率性克隆方法，它們的效率和精度都遠高于傳統的確定性量子克隆方法。文章同時證明，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量子克隆效率和概率性量子測量的邊界，并由此將量子克隆和量子測量聯系在一起，對于量子理論的基礎研究有重要創新意義。

來源：清華大學交叉信息院 編輯：范麗