采访人员从中国科学技术大学获悉 ， 该校郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组近期利用6光子系统 ， 实现了高效的高维量子隐形传态 。 实验结果表明 ， 量子干涉可见度在45小时内保持在98% ， 高维量子隐形传态保真度达59.6% ， 为构建高效的高维量子网络打下坚实基础 。 研究成果日前发表在《物理评论快报》上 。
量子隐形传态是指利用“量子纠缠”技术 ， 借助卫星网络、光纤网络等信道 ， 将量子态所携带的量子信息传输到遥远地点 ， 而不用传送物质本身 ， 是建立远距离量子网络的关键技术之一 。 相比二维系统 ， 高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等诸多优点 。
为了实现高维量子通信 ， 李传锋、柳必恒等人从2016年开始采用光子的路径自由度编码 ， 解决路径比特相干性问题 ， 制备出高保真度的三维纠缠态；解决路径维度扩展问题 ， 实现了32维量子纠缠态；解决路径自由度传输问题 ， 实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输等 。 2017年起 ， 他们将目标瞄准高维量子隐形传态 。
理论研究表明 ， 在线性光学体系中 ， 必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态 。 该研究组巧妙地提出纠缠辅助方式 ， 利用log2d-1个辅助纠缠光子对 ， 就可高效实现d维量子隐形传态 ， 从而解决了资源消耗问题；利用主动反馈技术实现路径间的相位锁定 ， 干涉可见度在45小时内保持在98% ， 从而利用6光子系统实现三维量子隐形传态 。 实验结果表明 ， 量子隐形传态保真度达59.6% ， 以7个标准差超过了经典极限值1/3 ， 证实了三维量子隐形传态过程的量子特性 。
文/吴长锋 桂运安
【柳必恒|我科学家实现高效的高维量子隐形传态】[责任编辑: ]
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