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我國量子研究重大進展:首次實現高維度量子隱形傳態

發布日期:2019-08-19 信息來源:央視新聞

    經過多年研究攻關,我國科學家日前在國際上首次成功實現高維度量子體系的隱形傳態,為發展高效量子網絡奠定了堅實的科學基礎。近日,國際權威學術期刊《物理評論快報》發表了這一最新研究成果,并稱其是“量子通信領域的一個里程碑”。中國科學院院士、中國科學技術大學教授潘建偉介紹,量子隱形傳態,是一種全新的通信方式,類似于科幻電影中的星際穿越。它能借助量子糾纏這一特性,將未知的量子態傳輸到遙遠地點,而不用傳送物質本身,是遠距離量子通信和分布式量子計算的核心功能單元。
    在自然世界中,真實的物理體系往往包括多個粒子,每個粒子包含多種自由度,而每個自由度又可以有多個維度。要真正實現復雜量子物理系統的完整態傳輸,并把它應用于可擴展的量子信息技術,量子隱形傳態就需要走向多體、多終端、多自由度、高維度和遠距離。
    1997年,國際上首次報道了單一自由度量子隱形傳態的實驗驗證,入選了“百年物理學21篇經典論文”;2006年,中國科學技術大學潘建偉院士團隊實現了兩光子復合系統的量子隱形傳態;2015年,該研究團隊首次在世界上成功實現了單光子多自由度的隱形傳態。
    在理論創新的基礎上,潘建偉研究團隊發展高穩定性多通道路徑干涉技術,開創了多光子多維度相互作用的實驗先河,成功實現了高維度量子隱形傳態,并嚴格證明了該過程的非經典性以及高維特性。
    美國物理學會等發表評論稱,這一成果為傳輸粒子的完整量子態鋪平了道路,也為發展可擴展的量子計算和量子網絡技術奠定了堅實的科學基礎。

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