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量子信息有效传输取得新技术研究成果
量子信息有效传输取得新技术研究成果
近日，中国科学技术大学郭光灿院士指导的中科院量子信息重点实验室李传锋、许金时研讨组与其协作者，深化研讨噪声信道量子容量的激活问题，实验上初次完成了零容量量子信道中量子信息的双向传输，打破了以前规范的量子信道理论。国际权威学术期刊《科学》子刊《科学·停顿》日前发表了该研讨成果。
据理解，信道容量是指信道在噪声环境下有效传输信息的才能，是通讯范畴的根本问题。经典信道的容量问题可由香农第二定理很好地描绘，但量子信道的容量问题要复杂得多。量子信道不只能够传输经典信息，还能够传输私密信息和量子信息，每种状况对应一个信道容量。规范的量子信道理论与经典理论类似，都是假定信道之间是互相独立的，但真实的量子信道并非如此。
李传锋、许金时等人选择保偏光纤停止深化研讨。保偏光纤具有极强的相位消相干，本来不能用来有效传输量子信息。他们应用量子通讯范畴最近开展的理论工具来度量光纤的信道容量，首先实验测定一根120米左右长度的保偏光纤的量子容量为零，随后对两根相同的保偏光纤停止编码，构成一个量子信道干预仪，从而把量子容量为零的保偏光纤激活。激活后两个保偏光纤不再独立，而是互相关联起来构成一个无消相干子空间，从而有效地停止量子信息传输。
为了进步光纤噪声的关联度，研讨组将两根光纤缠绕在一同，实验测得两根量子容量为零的保偏光纤结合运用时的量子容量大于0.6（理想的量子信道容量为1）。量子信道干预仪内有两个输入口和两个输出口，经过改动干预仪内半波片的设置，能够完成量子信息在噪声信道中的单向传输或双向传输。他们还进一步考证了量子纠缠在这种安装下传输的牢靠性。
学界以为，该成果演示了一种在噪声信道中传输量子信息的有效办法，可用于不同量子系统的通讯和对接，为构建小型量子纠缠网络提供了新思绪，并为丰厚量子通讯理论框架提供了新的物理平台。
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