《實用化連續變數量子隱形傳態的實驗研究》是依託山西大學，由秦忠忠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：實用化連續變數量子隱形傳態的實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦忠忠
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子隱形傳態是量子信息處理中最重要的協定之一，在實現量子通信和量子計算、構建量子網路等套用中起到了至關重要的作用。人們已經在光子比特、核磁共振、光學模式、原子系綜、俘獲原子以及固態系統等體系中實現了量子隱形傳態。量子隱形傳態的距離是決定其能否實用化的一個重要指標，目前人們已經分別在自由空間與光纖中實現了基於光子偏振比特與時間比特的百公里量級的分離變數量子隱形傳態。與分離變數量子隱形傳態相比，連續變數量子隱形傳態具有決定性貝爾探測、高頻寬等優勢。然而，由於連續變數量子糾纏態對傳輸過程中損耗比較敏感，實現長距離、高頻寬的實用化連續變數量子隱形傳態是一個具有挑戰性的課題。本項目擬採用光纖通信波段的高糾纏度連續變數量子糾纏光源作為量子資源，利用光纖進行長距離高頻寬連續變數量子隱形傳態的實驗研究，並將無噪聲線性放大套用於連續變數量子隱形傳態進行探索性研究，推進連續變數量子隱形傳態的實用化進程。
結題摘要
量子隱形傳態是量子信息處理中最重要的協定之一，在實現量子通信和量子計算、構建量子網路等套用中起到了至關重要的作用。量子隱形傳態的距離是決定其能否實用化的一個重要指標，目前人們已經分別在自由空間與光纖中實現了基於光子偏振比特與時間比特的百公里量級的分離變數量子隱形傳態。與分離變數量子隱形傳態相比，連續變數量子隱形傳態具有決定性貝爾探測、高頻寬等優勢。然而，由於連續變數量子糾纏態對傳輸過程中損耗比較敏感，實現長距離、高頻寬的實用化連續變數量子隱形傳態是一個具有挑戰性的課題。本項目採用光纖通信波段的高糾纏度連續變數量子糾纏光源作為量子資源，利用光纖作為量子通道進行了長距離連續變數量子隱形傳態的實驗與理論研究。我們實現了距離分別為2公里與6公里的連續變數量子隱形傳態，其保真度分別為0.69與0.62，超過了0.5的經典極限。此外，我們通過量子層析重構了經過量子隱形傳輸之後的真空態的Wigner函式，同樣證明了利用EPR糾纏態進行量子隱形傳態的優勢。我們首次實現了長距離連續變數量子態傳輸，信息傳輸比經典物理方法具有更高準確性。基於光學模確定性量子糾纏的連續變數量子隱形傳態，可以用於高信噪比傳輸大數據信息流。因此，該工作為利用光纖實現量子信息網路及分布型量子計算提供了依據。
