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我国首次利用四维纠缠态实现量子密集编码

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-26 编辑:处世

作者:吴长锋来源:科技日报出版时间:2018/7/25 9:7007:02

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China First use四维纠缠实现量子密集编码

Science and Technology Daily合肥,7月24日(记者吴长锋)记者从中国科技大学获悉,该大学郭广灿院士团队的李传峰、刘毕横等人首次使用四维纠缠实现量子密集编码,达到2.09的信道容量,并创建了 结果充分证明了高维纠缠在量子通信中的优势。 该结果最近发表在国际权威杂志《科学·进展》上。

量子密集编码是最重要的量子安全通信过程之一 例如,最初,甲和乙共享一对纠缠光子。甲对其光子的2位经典信息进行编码,并将光子发送给乙。乙对其手中的两个光子进行贝奇测量,并对甲发送的2位信息进行解码 在这个过程中,甲只向乙发送1个量子位,乙接收2位经典信息 衡量密集编码的一个重要指标是信道容量,即通过向b发送光子,A可以传输的位数 在比特系统中,量子密集编码的信道容量限制是2

与比特系统的二维纠缠相比,高维纠缠具有信道容量高、抗窃听能力强等优点,近年来受到学术界的广泛关注。 量子密集编码的概念于1992年提出,并于1996年首次在光学系统中实现。 由于无法实现完整的贝奇测量,当时只有1.13个经典比特使用一对纠缠光子传输。直到2017年,根据完整的贝奇测量,该记录被更新为1.665。

李传峰、刘毕横等人在自主开发的高质量三维纠缠源的基础上,进一步制备了偏振路径复合四维纠缠源,保真度为98% 他们利用这个四维纠缠源成功地识别了五种贝尔态,并通过实验证明了量子密集编码。量子密集编码的信道容量记录一举提高到2.09,超过了二维纠缠所能达到的理论极限2。它充分展示了高维纠缠在量子通信中的优势,为进一步研究量子信息领域的高维纠缠奠定了重要基础。

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