科学家实现高维量子传送的有效生成

时间：2022-06-07 13:25:05 来源：

在一项研究中发表的物理审查信中，由中国科学院科技大学（USTC）从中国科学院（CAS）的大学由中国科学和技术大学（CAS）进行了高维量子传送进展。研究人员在三维六光子系统中展示了高维状态的传送。

为了将未知量子状态从一个位置传输到另一个位置，量子传送是实现长距离传输的关键技术之一。

与二维系统相比，高维系统量子网络具有较高信道容量和更好的安全性的优点。近年来越来越多的量子信息领域的研究人员一直在努力产生高尺寸量子传送的有效生成，以实现有效的高维量子网络。

早在2016年，来自USTC的研究人员实验表明，通过单粒子地貌，通过两种粒子相关性，不违反自己的任何响铃不等式，并产生高保真三维纠缠的单粒子关系。在2020年，分别实现了32维量子缠结，高维缠结的高度纠缠分布到通过11km光纤，为可伸缩量子网络奠定了坚实的基础。

在线性光学系统中，辅助缠结是实现高维量子传送的关键。研究人员利用了空间模式（路径）来编码已经证明的三维状态，该三维状态已经过度高保真，并使用辅助缠结的光子对来执行高维铃状态测量（HDBSM），展示传送使用单个光子的空间模式的三维量子状态。

在这项工作中，传送过程矩阵的保真度可以达到0.5967，这是高于1/3的保真度的七个标准偏差，这证明了传送既不古典和真正的三维。

本研究铺平了远程重建复杂量子系统的方法，并构建复杂量子网络。它将推动高维量子信息任务的研究。对于其他高维量子信息任务，HDBSM的纠缠辅助方法是可行的。

参考：“实验高维量子传送”由小民胡，赵张，碧恒刘，玉彩，湘军叶，玉族，文博兴，岑晓黄，云峰黄，川 - 冯丽和广广能郭，2020年12月2日，物理评论信.DOI：
10.1103 / physrevlett.125.230501

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