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我科學(xué)家實(shí)現(xiàn)相距一公里高維量子糾纏分發(fā)

作者:admin 發(fā)布日期: 2020-03-17 二維碼分享

  科技日?qǐng)?bào)訊 (記者吳長鋒)記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在量子通信實(shí)驗(yàn)方面取得重要進(jìn)展。其團(tuán)隊(duì)李傳鋒、黃運(yùn)鋒研究組與暨南大學(xué)李朝暉教授,中山大學(xué)余思遠(yuǎn)教授等合作,*實(shí)現(xiàn)公里級(jí)三維軌道角動(dòng)量的糾纏分發(fā)。該研究成果日前發(fā)表在國際光學(xué)期刊《光學(xué)》上。

  量子糾纏作為量子通訊、量子精密測量和量子計(jì)算等量子信息過程的重要資源,其長距離分發(fā)對(duì)于量子技術(shù)的實(shí)用化及量子物理基本問題的檢驗(yàn)至關(guān)重要。高維系統(tǒng)擁有更高的信道容量,更強(qiáng)的抗竊聽能力以及更有效的量子計(jì)算能力。光子的軌道角動(dòng)量是近年來被廣泛關(guān)注的高維系統(tǒng),在維度擴(kuò)展性方面極具優(yōu)勢。然而軌道角動(dòng)量糾纏易受大氣湍流或光纖中模式串?dāng)_及模式色散的影響,在此之前僅能傳輸幾米的距離,并且局限于二維糾纏的分發(fā)。

  針對(duì)高維軌道角動(dòng)量糾纏分發(fā)中面臨的問題,科研人員自主研發(fā)了適用于光子空分復(fù)用的少模光纖,設(shè)計(jì)了軌道角動(dòng)量模式色散預(yù)補(bǔ)償裝置,*在1公里光纖中實(shí)現(xiàn)了三維軌道角動(dòng)量糾纏光子對(duì)的分發(fā)。分發(fā)后的量子態(tài)通過廣義貝爾不等式(CGLMP不等式)的驗(yàn)證,得到3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的不等式違背,驗(yàn)證了量子態(tài)的高維非局域性。針對(duì)在光纖中的模式色散退相干特性,研究組還提出了進(jìn)一步擴(kuò)展其維度和傳輸距離的實(shí)現(xiàn)方案。

  這項(xiàng)研究為未來利用空間模式復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)長距離的高維量子信息任務(wù)提供了可能性。

【編輯:朱延靜】

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