自從量子力學發現以來，在20世紀初，物理學家一直依靠光學來測試其基本原理。

即便在今天，線性量子光學 - 單個光子在鏡子，波片和分束器中的表現如何 - 在多方糾纏的觀察，量子非局域性的測試和解決關于現實本身的本質的基本問題方面引領了方向。 。

眾所周知，光避免了互動。一束光不會輕易影響第二束的任何東西 - 它們只是通過干涉加起來，并開展業務。

迄今為止，量子力學測試依賴于我們產生光的狀態的能力，其中當測量所有光子時，可以篩選出測量模式的子集 - 其中發生期望的相互作用的那些。物理學家稱這種技術為'postselection'。

布里斯托爾大學量子光子學中心團隊的新工作 揭示了可以通過選擇后進行的量子操作的基本限制。隨著物理學家構建越來越大的光量子態，單獨使用postselection可以獲得越來越少的糾纏態。

布里斯托爾團隊發現，隨著后選擇方案的復雜性增加，最初易于從較大狀態篩選出來的所需交互狀態開始表現得與噪聲無法區分，使得選擇后不可能。

每個光子都可以攜帶量子信息的量子比特或“量子比特”，適用于從量子計算到量子通信的各種應用。一類重要的糾纏態是“圖形狀態”，因為它們的糾纏可以被視為圖形的量子位節點之間的連接。

將他們的可選擇性啟發式應用于圖形狀態，研究人員編制了可追溯的多達9個量子比特的圖表，發現這些圖表不到總數的五分之一。對于較大的量子系統，這一分數預計會嚴重下降，限制了今天的量子光子技術可以達到的糾纏類型，并強化了新技術產生和糾纏光子的呼聲。

新作品的第一作者杰里米·阿德科克說：“盡管我們的選擇后規則顯示大多數州都不受限制，但它們也告訴我們如何建立最復雜的實驗。”

領導該項目的Joshua Silverstone博士是布里斯托爾的Leverhulme早期職業研究員，他補充說：“人們已經知道多年來選舉后的問題，但值得注意的是，只有現在我們才能看到它的基本限制。”

“后期選舉仍然存在爭議，但這項工作應該讓人們真正想到光學量子技術的現代方法。”