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中外科學(xué)家合作在高噪聲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效的高維量子通信

時(shí)間:2021-09-14來(lái)1源:中國(guó)新聞網(wǎng) 作者:佚名

中新社合肥9月13日電 (記者 吳蘭)記者13日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)與奧地利Marcus Huber教授等人合作,在高噪聲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效的高維量子通信。

該成果近日發(fā)表在國(guó)際知名期刊《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上。

量子通信是量子信息領(lǐng)域最重要的應(yīng)用之一。理論研究表明,相比二維體系,高維量子體系在信道容量和抗噪聲能力上均具有明顯優(yōu)勢(shì),然而要在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)高效的高維量子通信仍然存在挑戰(zhàn)。

近年來(lái),郭光燦院士團(tuán)隊(duì)中的李傳鋒、柳必恒研究組致力于高維量子通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)研究,在高維糾纏的制備與傳輸?shù)确矫嫒〉靡幌盗羞M(jìn)展,包括制備出世界上保真度最高的32維量子糾纏態(tài),實(shí)現(xiàn)高維糾纏態(tài)在11公里光纖中的有效傳輸?shù)取?/p>

為了研究環(huán)境噪聲對(duì)高維量子通信的影響,研究組采用LED對(duì)單光子探測(cè)器照射的辦法引入環(huán)境雜散光,并以基于糾纏的量子密鑰分發(fā)為例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。

研究結(jié)果表明:在噪聲較小時(shí),高維全空間編碼能取得最佳的編碼效率。而隨著噪聲增大,采用高維子空間編碼的方式則更能對(duì)抗噪聲的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯著優(yōu)于兩維比特系統(tǒng),從而保證在高噪聲環(huán)境中依然能實(shí)現(xiàn)高效的高維量子通信。(完)

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