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我首次利用四維糾纏態實現量子密集編碼

來源:科技日報 

記者從中國科大得悉,該校郭光燦院士團隊的李傳鋒、柳必恒等人,初次應用四維糾纏態實現量子密集編碼,到達2.09的信道容量,發明了以后國際最高水平。該效果充沛展現了高維糾纏在量子通信中的優勢。該效果日前宣布在國際威望期刊《迷信·停頓》上。

量子密集編碼是最重要的量子保密通信進程之一。例如,初始時A和B兩人共享一對糾纏光子,A編碼2比特的經典信息在其光子上,并把光子發送到B,然后B對其手里的兩個光子停止貝爾基測量,解碼失掉A發送的2比特信息。在這個進程中A只發送了1個量子比特到B,但是B卻接納到了2比特的經典信息。權衡密集編碼的重要指標是信道容量,即A向B發送一個光子所能傳輸的比特數。在比特系統中,量子密集編碼的信道容量極限為2。

相比比特系統的二維糾纏,高維糾纏具有信道容量高、抵抗竊聽才能強等優勢,近年來被學術界普遍關注。量子密集編碼的思想自1992年提出,1996年在光學系統中初次實現。由于無法實現完全的貝爾基測量,事先應用一對糾纏光子僅傳送1.13個經典比特,直到2017年,基于完全的貝爾基測量,這一紀錄才被更新為1.665。

李傳鋒、柳必恒等人在自主研制的高質量三維糾纏源根底上,進一步制備出偏振—路&x6F鐳射焊機C0;光打標機徑復合的四維糾纏源,保真度到達98%。他們應用這種四維糾纏源成功識別了5類貝爾態,并實驗演示了量子密集編碼,一舉把量子密集編碼的信道容量紀錄提升到了2.09,超越了兩維糾纏能到達的實際極限2,充沛展現了高維糾纏在量子通信中的優勢,為高維糾纏在量子信息范疇的深化研討打下重要根底。

來源:科技日報

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