中奥科学家首次实现高维度量子“隐形传态”

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  新华社合肥8月19日电(记者徐海涛)量子“隐形传态”是实现实用化量子通信和量子计算的核心技术之一。近期,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等人和奥地利维也纳大学安东·塞林格小组媒体媒体合作,在国际上首次成功实现高维度量子体系的隐形传态,为复杂化量子系统的传输以及发展高效量子网络奠定科学基础。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前发表了该成果。

  通过对光子、原子等微观粒子的操纵,量子信息以有一种变革性的最好的办法 对信息进行编码、储存和传输,从而突破传统信息技术的瓶颈。其中量子通信还须要处理信息的安全传输问提,量子计算还须要实现超快的并行计算能力。

  量子隐形传态是指不要传送物质有一种,借助量子的纠缠形态学 将未知的量子态传输到远方,从而成为远距离量子通信和分布式量子计算的核心功能单元。

  现实中的物理体系往往包括多个粒子,每个粒子含有 多种自由度,每个自由度又由于有多个维度。1997年,潘建伟和奥地利科学家媒体媒体合作,首次实现了独立光子偏振态的量子隐形传态的实验验证,这项研究的论文与伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论等重大成果共同,入选了《自然》杂志评选的“百年物理学21篇经典论文”。2017年,基于“墨子号”量子卫星,潘建伟团队将量子隐形传态的距离推进至千公里量级。

  但长期以来,量子隐形传态实验都局限于量子态的二维子空间。要删改传输有另一个量子系统,须要实现高维量子态的隐形传态。近期,潘建伟团队基于近5年来的潜心研究,在理论上首次提出了光子体系中可扩展至任意维度的贝尔态测量和量子隐形传态方案;在实验上,其他同学 引入有另一个额外辅助光子,发展了高稳定性多通道路径干涉技术,开创了多光子多维度相互作用的实验先河,在此基础上实现了高维度量子隐形传态。

  《物理评论快报》审稿人认为,这是量子通信领域的有另一个里程碑,“处理你你是什么 挑战,将开启量子技术激动人心的新应用”。美国物理医学会 《物理》杂志表示,这为传输粒子的删改量子态铺平了道路。

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