薛定谔的猫是一个思想实验，它旨在解释量子叠加和量子测量，这是量子物理学的核心特征。在这个实验中，盒子里的猫可以同时是活的和死的(量子叠加)，它的状态(死还是活)是在盒子打开的那一刻决定的(测量)。这种量子叠加和测量不仅是量子物理学的基础，也是量子计算和密码安全的保障。

韩国科学技术研究院(KIST)量子信息中心包括Seongjin Hong、Hyang-Tag Lim和Seung-Woo Lee博士在内的研究小组，他们在量子测量中首次推导并验证了信息保存关系。即使是在量子弱测量范围，这也加强了量子信息技术的安全性。

打开容纳猫的盒子(量子测量)以获取有关它是死是活的信息，会将猫从同时既死又活(量子叠加)的初始条件改变为死或活。换句话说，猫从我们得到它“死”的信息的那一刻起就已经死了，或者从我们得到它“活着”的信息的那一刻起，它就活了。由于量子测量的不可逆性，猫的状态无法逆转。

但是，如果测量没有完全完成，即如果盒子被打开一点只露出了猫的尾巴，会发生什么？这个事件在量子力学中被称为弱测量。在这种情况下，无法获得关于猫状态的完整信息，可以使用测量反转将猫的状态恢复到其初始态。因此，从获取信息、扰动信息和可逆信息的数量出发来建立量子信息保存关系，是量子物理学面临的挑战，这也是保证量子技术安全的重要任务。
        
该研究团队从理论上推导出了一个考虑反转概率的信息保存关系，以及信息增强与状态扰动间存在的关系。然后，他们使用波片和偏振器等线性光学元件来实现弱测量和“反转操作”，并将它们应用于由单个光子实现的三维量子态，通过实验验证了这种信息保存关系。

这种信息保存关系表明，通过增加测量强度来获得更多关于量子态的信息会更加扰乱量子态。他们同时还表明，扰动状态反转到弱测量前的初始态的概率变低。而且，如果可以将受干扰的量子态反转为其初始态，则可能无法保证量子密码的安全性。

领导这项实验研究的Hong和Lim博士以及领导该理论的Lee博士说：“这是通过实验证明量子态的信息总量即使通过测量也无法增加，从而完美地证明了量子技术在原则上是安全的这一结果。我们希望它可以作为量子计算、量子密码和量子隐形传态的优化技术应用。”（编译:Qtech）