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量子信息掩蔽首次通過實驗實現(xiàn) 未來在容錯量子通信具有重大價值
2021-05-06 13:55:31來源: 科技日報

記者從中國科學技術(shù)大學獲悉,該校郭光燦院士團隊李傳鋒、許金時等人,與上饒師范學院李波、梁曉斌、南開大學陳景靈合作,實驗實現(xiàn)了光量子信息的掩蔽,成功地將量子信息隱藏到非局域的量子糾纏態(tài)中。該成果于近日發(fā)表在國際知名期刊《物理評論快報》上。

量子信息掩蔽是近期發(fā)展起來的一種信息處理協(xié)議,它將量子信息由單個量子載體完全轉(zhuǎn)移到多個載體間的量子糾纏態(tài)上,這樣一來,僅從單個載體上將提取不到任何信息。2018年的一項研究證明,不能實現(xiàn)對所有量子態(tài)都成立的量子信息掩蔽,幸運的是,能夠?qū)崿F(xiàn)掩蔽的量子態(tài)仍然是相當豐富的。量子信息掩蔽不僅在量子秘密共享、量子比特承諾等實際量子信息任務中具有廣泛應用,也有助于對量子信息守恒等基本問題的理解。

李傳鋒、許金時研究組利用線性光學研究平臺,首次實驗實現(xiàn)了量子信息掩蔽。研究組研究發(fā)現(xiàn)光學系統(tǒng)中的光子熔接門與掩蔽操作存在對應關(guān)系,通過構(gòu)造光子熔接門,成功地實現(xiàn)了光子偏振態(tài)的量子信息掩蔽,把單光子攜帶的量子態(tài)隱藏到了兩光子的量子糾纏態(tài)中。實驗結(jié)果表明,糾纏態(tài)與理論值相比較,保真度達到97.7%。研究組進一步基于量子信息掩蔽實現(xiàn)了三方量子秘密共享,并用來完成簡單圖像的安全傳輸。研究組還結(jié)合先前的實驗工作,利用量子信息掩蔽操作構(gòu)造出無消相干子空間,展現(xiàn)了量子信息掩蔽在容錯量子通信上的應用價值。

關(guān)鍵詞: 量子信息掩蔽 容錯量子通信

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