华东师范大学量子隐形传态研究获打破

 
 
华东师范大学量子隐形传态研究获打破  
 

华东师范大学物理与电子科学学院紧密光谱科学与技能国度重点尝试室荆杰泰团队操作前期成长的光学轨道角动量复用的持续变量胶葛源团结全光量子隐形传态协议，在国际上首次尝试乐成构建了多通道复用的全光量子隐形传态协议，为成长高容量持续变量量子信息协议奠基了重要的科学基本。该成就克日颁发于《自然—通讯》。

华东师范大学为论文的第一完成单元，紧密光谱科学与技能国度重点尝试室的博士研究生刘胜帅和娄彦博为论文的配合第一作者，传授荆杰泰为论文的通讯作者。

在量子信息科学中，量子隐形传态是最重要和极具吸引力的协议之一，操作该协议可以实现对未知量子态无实体地高保真异地传输。量子隐形传态的观念自1993年被提出以来，受到了全球浩瀚科学家的遍及存眷，并在尝试和理论方面都取得极大的希望。尤其是连年来我国科学家在远间隔星地以及光纤通道量子隐形传态方面更是取得了一系列打破性希望。

荆杰泰团队恒久致力于成长高容量量子信息体系，连年来成长了光学轨道角动量复用的持续变量胶葛源，先后实现了十三通道两光束以及九通道三光束胶葛源。这些系列事情由于在单一体系中实现了多套量子胶葛源的并行发生，从而极大地提高了系统的胶葛容量，为成长高容量的量子信息体系提供了重要的量子资源。

在这项研究事情中，该团队充实操作这些量子胶葛源的高容量特性，并与全光量子隐形传态协议相团结，在单一体系中同时构建了九套并行的量子隐形传态通道。在此基本上，尝试演示了两个彼此独立且正交的轨道角动量模式的同时隐形传送。该事情为确定性地实现多通道并行量子通信协议开发了阶梯，并为构建高容量全光量子通信网络奠基了基本。

研究人员在尝试中，操作原子系综四波混频进程制备了多通道光学轨道角动量复用的持续变量胶葛源，并分发到参加量子隐形传态协议的发送方（Alice）以及吸收方（Bob）。Alice操作一个高增益光学参量放大器，把待传输态与她所拥有的量子胶葛资源举办模式匹配的参量放大，并将放大后的光学输出无丈量地通过一个全光通道传输给Bob。Bob在收到全光信号之后，操作一个线性光学分束器，将其与自身所拥有的量子资源举办相干操控，从而实现待传态的高保真复现。通过操作光学轨道角动量模式看待传态举办编码，实现了九通道量子隐形传态保真度对经典极限的打破，演示了单一体系中九个量子隐形传态通道的同时构建。

为了在尝试上演示这一全光体系所具有的量子隐形传态并行处理惩罚本领，研究人员在输入端用光学轨道角动量同时编码了两个模式独立且正交的待传态，操作上述构建的全光量子隐形传态体系，在输出端实现了这两个待传态打破经典极限的高保真复现，展示了该体系在信息容量晋升方面的奇特优势。

国际审稿人指出，“这是一个实时且技能上令人欢快的想法”“这是一个重要的功效，因为（据我所知）这是首次尝试演示全光隐形传态协议”“这项事情的功效会使这样一种别的的隐形传态方法为规模所遍及相识”。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-020-17616-4

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