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我国首次实现高维度量子隐形传态

2019-08-19 14:28:46  来源:央视新闻

经过多年研究攻关,我国科学家日前在国际上首次成功实现高维度量子体系的隐形传态,为发展高效量子网络奠定了坚实的科学基础。近日,国际权威学术期刊《物理评论快报》发表了这一最新研究成果,并称其是“量子通信领域的一个里程碑”。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟介绍,量子隐形传态,是一种全新的通信方式,类似于科幻电影中的星际穿越。它能借助量子纠缠这一特性,将未知的量子态传输到遥远地点,而不用传送物质本身,是远距离量子通信和分布式量子计算的核心功能单元。

在自然世界中,真实的物理体系往往包括多个粒子,每个粒子包含多种自由度,而每个自由度又可以有多个维度。要真正实现复杂量子物理系统的完整态传输,并把它应用于可扩展的量子信息技术,量子隐形传态就需要走向多体、多终端、多自由度、高维度和远距离。

1997年,国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证,入选了“百年物理学21篇经典论文”;2006年,中国科学技术大学潘建伟院士团队实现了两光子复合系统的量子隐形传态;2015年,该研究团队首次在世界上成功实现了单光子多自由度的隐形传态。

在理论创新的基础上,潘建伟研究团队发展高稳定性多通道路径干涉技术,开创了多光子多维度相互作用的实验先河,成功实现了高维度量子隐形传态,并严格证明了该过程的非经典性以及高维特性。

美国物理学会等发表评论称,这一成果为传输粒子的完整量子态铺平了道路,也为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的科学基础。

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