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中科大实现零容量量子信道的量子信息传输

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来源: 作者: 2019-05-17 00:57:24

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中国科学技术大学李传锋、许金时研究组与其合作者,深入研究噪声信道量子容量的激活问题,在实验上首次实现了零容量量子信道中量子信息的双向传输,突破了以前标准的量子信道理论。研究成果近日发表在《科学进展》上。

李传锋、许金时等人选择保偏光纤进行深入研究。保偏光纤具有极强的相位消相干,原本不能用来有效传输量子信息。研究组利用最近发展的理论工具来度量光纤的信道容量。他们首先测定一根120米左右长度的保偏光纤的量子容量为零,即一次性使用单根保偏光纤不能传输量子信息,随后对两根相同的保偏光纤进行编码鸡蛋泡面饼的做法
,构成一个量子信道干涉仪,把量子容量为零的保偏光纤激活,使之相互关联构成无消相干子空间,从而有效地进行量子信息传输。

为提高光纤噪声的关联度,研究人员将两根光纤缠绕在一起,测得两根量子产后如何调理“大姨妈”
容量为零的保偏光纤联合使用时的量子容量大于0.6(理想的量子信道容量为1)。量子信道干涉仪内有两个输入口和两个输出口,通过改变干涉仪内半波片的设置,可以实现量子信息在噪声信道中的单向传输或双向传输。他们还验证了量子纠缠在该装置下传输的可靠性。

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