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皇冠足球app:中奥学者研究量子通讯获主要希望:首次实现高保真度32维量子纠缠态

admin2020-09-0533

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  合肥9月5日电 记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队近期在高维量子通讯研究中取得主要希望,团队中的李传锋、柳必恒研究组与奥地利科学院马库斯·胡贝尔教授研究组互助,首次实现了高保真度的32维量子纠缠态。

  相比0和1的2维系统,高维量子纠缠态在信道容量上有着伟大优势。然而要实现这一优势,必须要实现高保真度高维量子纠缠态的制备、传输与丈量。此前人们普遍接纳轨道角动量、时间或频率自由度举行编码,但还没能很好地解决高维量子纠缠态的制备、传输与丈量问题。

  李传锋、柳必恒等人另辟蹊径,2016年以来接纳光子的路径自由度编码并取得一系列前沿突破。好比近期接纳商用多芯光纤解决高维纠缠的传输问题,实现了4维量子纠缠态在11公里光纤中的有用传输。

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  但随着维度数的增添,量子系统的复杂度及操控与丈量难度都急剧提高。“1个比特可以携带2维信息,5个比特就可以携带2的5次方——也就是32维的信息。信道的容量暴增,但信息准确率却更难保证了,失真率大大增添。”李传锋说。

  为解决这些问题,近期李传锋、柳必恒研究组在实验上设计出紧凑的光学分束器来实现分束与合束,并接纳空间光调制器精确地对每一束光举行强度和相位调制。他们与奥地利科学院马库斯·胡贝尔教授研究组互助,理论上给出了一种高效的高维纠缠态认证方式。对于一个32维的纠缠态,完整的量子态层析技术需要举行100万次丈量才气确定量子态的信息,这种新方式只需要1000次丈量即可完成。

  通过实验,研究组实现了32维的量子纠缠态,并测定其保真度为0.933。在保持高保真度的情况下,缔造了量子纠缠态的维度数新世界纪录。国际着名学术期刊《物理谈论快报》日前揭晓了该功效。

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