北京日报客户端|中奥学者研究量子通信获重要进展！首次实现高保真度32维量子纠缠态
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据新华社合肥9月5日电（采访人员徐海涛）采访人员从中国科学技术大学获悉 ， 该校郭光灿院士团队近期在高维量子通信研究中取得重要进展 ， 团队中的李传锋、柳必恒研究组与奥地利科学院马库斯·胡贝尔教授研究组合作 ， 首次实现了高保真度的32维量子纠缠态 。
相比0和1的2维系统 ， 高维量子纠缠态在信道容量上有着巨大优势 。 然而要实现这一优势 ， 必须要实现高保真度高维量子纠缠态的制备、传输与测量 。 李传锋、柳必恒等人2016年以来采用光子的路径自由度编码并取得一系列前沿突破 。
但随着维度数的增加 ， 量子系统的复杂度及操控与测量难度都急剧提高 。 为解决这些问题 ， 近期李传锋、柳必恒研究组在实验上设计出紧凑的光学分束器来实现分束与合束 ， 并采用空间光调制器精确地对每一束光进行强度和相位调制 。 他们与奥地利科学院马库斯·胡贝尔教授研究组合作 ， 理论上给出了一种高效的高维纠缠态认证方法 。 对于一个32维的纠缠态 ， 完整的量子态层析技术需要进行100万次测量才能确定量子态的信息 ， 这种新方法只需要1000次测量即可完成 。
通过实验 ， 研究组实现了32维的量子纠缠态 ， 并测定其保真度为0.933 。 在保持高保真度的情况下 ， 创造了量子纠缠态的维度数新世界纪录 。
来源北京日报
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