自从量子力学被发现以来，物理学家在20世纪初一直依靠光学来检验其基本原理。

即使在今天，线性量子光学(单个光子如何在镜子、波片和分束器中工作的物理原理)在观察多方纠缠、测试量子非局域性和解决与现实本身性质相关的基本问题方面仍然处于领先地位。

众所周知，光避免相互作用。一束光不会轻易影响另一束光，他们只有叠加干扰才能开展业务。

到目前为止，量子力学测试一直依赖于我们产生光态的能力，在光态中，当测量所有光子时，可以筛选出一些测量模式，即那些具有所需相互作用的模式。物理学家称这种技术为“后选择”。

布里斯托大学量子光子学中心的一个团队的新工作发现了可以通过后选择进行的量子操作的基本限制。随着物理学家构建越来越大的光量子态，只有通过使用后的选择，才能实现越来越少的纠缠态。

布里斯托团队发现，随着后选择方案的复杂性不断增加，所需的交互状态(一开始可以很容易地从较大的状态中筛选出来)开始与噪声不可区分地表现出来，从而使得后选择变得不可能。

每个光子可以携带量子信息的一个量子位或“量子位”，用于从量子计算到量子通信的各种应用。纠缠态的一个重要类别是“图态”，之所以这样称呼是因为它们的纠缠可以被可视化为图的量子比特节点之间的连接。

将他们的后选择启发式技术应用于图形状态，研究人员选择了最多有9个量子位的图形，发现它们不到总数的五分之一。对于更大的量子系统，这一比例预计将大幅下降，这限制了当今量子光子技术可以实现的纠缠类型，并增强了对产生和纠缠光子的新技术的需求。

这部作品今天发表在《量子科学与技术》杂志上。

这项新工作的主要作者杰里米阿德科克(Jeremy Adcock)说：“尽管我们选举后的规则显示，大多数州都在禁区内，但它们也告诉我们如何建立最复杂的实验。”

负责该项目的约书亚西尔弗斯通博士是布里斯托尔洛沃霍姆的早期职业研究员。他补充道：“人们已经知道选择问题很多年了，但令人惊讶的是，只有现在我们才能理解它的基本限制。”

“后选中还有一些挣扎，但这项工作真的应该让人们思考光学量子技术的现代方法。”