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中科大创造量子密集编码信道容量世界纪录
信道容量提升至2.09,超过原纪录1.665

2018-7-2608:14来源:安徽日报

     
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记者7月25日从中科大获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、柳必恒等人首次利用四维纠缠态实现量子密集编码,达到2.09的信道容量,创造了世界纪录。该成果7月20日发表在国际权威期刊《科学·进展》上,充分展示了高维纠缠在量子通信中的优势。审稿人表示:“这是一项了不起的技术成就!”

量子密集编码是最重要的量子保密通信过程之一。衡量密集编码的重要指标是信道容量,即a向b发送一个光子所能传输的比特数。在比特系统中,量子密集编码的信道容量极限为2。量子密集编码的思想自1992年提出,1996年在光学系统中首次实现,当时利用一对纠缠光子仅传送1.13个经典比特,即信道容量为1.13。2017年,基于完全的贝尔基测量,这一纪录被更新为1.665。

与比特系统的二维纠缠相比,高维纠缠具有信道容量高、抵抗窃听能力强等优势。李传锋、柳必恒等人在自主研制的高品质三维纠缠源基础上,进一步制备出偏振-路径复合的四维纠缠源,保真度达98%。他们利用这种四维纠缠源成功识别五类贝尔态,并实验演示量子密集编码,把量子密集编码的信道容量纪录提升到2.09,超过两维纠缠能达到的理论极限2。(记者 桂运安)


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