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科學家在高噪聲下實現高維量子通信
實現高維糾纏態在11公里光纖中的有效傳輸等
【本報綜合外電報導】13日中國科學技術大學透露，該校郭光燦院士團隊與奧地利MarcusHuber教授等人合作，在高噪聲環境下實現高效的高維量子通信，該成果近日發表在國際知名期刊《物理評論快報》上。
量子通信是量子信息領域最重要的應用之一，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勢，然而要在實驗上實現高效的高維量子通信仍然存在挑戰。
近年來，郭光燦院士團隊中的李傳鋒、柳必恒研究組致力於高維量子通信網絡的實驗研究，在高維糾纏的製備與傳輸等方面取得一系列進展，包括製備出世界上保真度最高的32維量子糾纏態，實現高維糾纏態在11公里光纖中的有效傳輸等。
為了研究環境噪聲對高維量子通信的影響，研究組採用LED對單光子探測器照射的辦法引入環境雜散光，並以基於糾纏的量子密鑰分發為例進行了實驗研究。
研究結果表明：在噪聲較小時，高維全空間編碼能取得最佳的編碼效率，而隨著噪聲增大，採用高維子空間編碼的方式則更能對抗噪聲的影響，實驗結果顯著優於兩維比特系統，從而保證在高噪聲環境中依然能實現高效的高維量子通信。
↑圖說：高維量子糾纏分發（供圖）
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2021, 9. 14 
