《遠程量子通信中的退相干問題研究》是依託北京郵電大學，由王川擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：遠程量子通信中的退相干問題研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王川
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子通信過程中，由於受到噪聲的影響，量子態會出現退相干效應。本申請擬對遠程量子通信中的退相干理論問題進行研究。研究利用糾纏純化，避錯編碼等方法實現主動的克服量子態退相干過程；並結合實際的物理系統展開研究，將其擴展到量子中繼器以及量子通信網路中。研究利用超糾纏態作為載體，進行量子糾纏純化和糾纏濃縮的方案；建立實際條件下的量子通信的物理模型，在噪聲條件下利用超糾纏態設計抗噪聲的避錯編碼方案。闡明其作為信息載體的優勢，以期為遠程量子通信的實驗實現奠定基礎。
結題摘要
遠程量子通信所面臨的問題是信道噪聲以及光子損耗導致的成碼率低。在項目研究中，我們採用了人工原子與微腔耦合系統，以及線性光學系統分別提出了克服這兩方面影響的量子通信方法。首先，針對信道噪聲問題，我們提出了在氮空位色心與微腔系統中利用光子的多自由度實現原子能級的宇稱測量，通過這種方法可以提高糾纏保真度。基於此系統，我們提出了抗噪聲的量子中繼模型，並發展了無退相干子空間中的量子門和量子計算方案。其次，針對通信中的光子損耗問題，我們提出了利用線性光學元件和糾纏態輔助實現的光子超萃取方法。在此基礎上發展了一步實現的光子信號提取，以及超並行量子計算方案。我們提出的理論方案在理論上解決了遠程量子通信中的信道噪聲和信道損耗對於通信效率的影響，同時我們的方案基於實際可行的物理系統，具有實驗可行性，能夠在現有的技術條件下得以實現。可以為實驗的發展提供理論支撐。
