中科大首次实现高维度量子隐形传态



中国科技大学首次实现高维量子隐形传态

安徽日报

(记者桂云安)记者8月18日从中国科技大学获悉,学校的潘建伟,陆朝阳,刘乃乐等与维也纳奥地利大学塞林格团队合作,成功实现了无形传输世界上第一次出现高维量子系统。州。这是自1997年实现二维量子隐形传态实验以来,科学家首次在理论上和实验上将量子隐形传态延伸到任意维度,为复杂量子系统的完全状态传输和高效开发奠定了坚实的基础。量子网络。科学依据。该论文发表在8月15日的国际权威学术期刊《物理评论快报》的编辑推荐中。

量子隐形传态可以通过量子纠缠将未知量子态传输到远处,而不会传输物质本身。它是远程量子通信和分布式量子计算的核心功能单元。量子隐形传态需要实现复杂量子物理系统的完整状态传输,并将其应用于可扩展量子信息技术,这需要多体,多端,多自由度,高维和长距离。 1997年,潘建伟和他在奥地利的同事首次实现了对独立光子偏振态的量子隐形传态的实验验证。 2004年,潘建伟展示了终端开放量子隐形传态; 2006年,实现了双光子复合系统的量子隐形传态; 2015年,实现了单光子多自由度隐形传输; 2017年,基于“墨子号”量子科学实验卫星,量子隐形传输距离提前到数千公里。

到目前为止,所有量子隐形传态实验都局限于量子态的二维子空间。作为完整量子系统的最后未解决的挑战,由于其理论和实验技术的双重可行性,高维量子态的隐形传态尚未得到解决。解决这一关键问题需要在理论和实验上同时进行创新。

2014年,潘建伟,陆朝阳等人完成了多自由度指标隐形传送实验,并致力于高维主题研究五年。理论上,该团队首先提出贝尔状态测量和量子隐形传态方案,可以扩展到光子系统的任何维度;在实验中,该团队引入了额外的辅助光子,开发了高稳定性多通道路径干涉技术,并开创了多光子多维相互作用的实验先驱。实现高维量子隐形传态。在该实验中,测试了所有12个三维量子态的无偏基矢量,并且高维量子隐形传态的保真度为75%。 25个统计标准偏差超过经典极限,严格证明了该过程的非经典和高维特征。

评论家指出,这一成就是量子通信领域的一个里程碑。高维量子隐形传态是量子通信领域的长期挑战。解决这一挑战将开启量子力学和量子技术的新应用。

陈永乐