中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)零容量量子信道的量子信息有效傳輸
2016-01-19 11:06:00 來(lái)源:央廣網(wǎng)
央廣網(wǎng)合肥1月19日消息(記者劉軍 通訊員楊保國(guó))記者從中國(guó)科大獲悉,該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李傳鋒、許金時(shí)研究組與其合作者,深入研究噪聲信道量子容量的激活問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)上首次實(shí)現(xiàn)了零容量量子信道中量子信息的雙向傳輸,突破了以前標(biāo)準(zhǔn)的量子信道理論。研究成果近期發(fā)表在《科學(xué)》子刊《科學(xué)·進(jìn)展》上。
據(jù)了解,信道容量是指信道在噪聲環(huán)境下有效傳輸信息的能力,是通訊領(lǐng)域最基本的問(wèn)題。經(jīng)典信道的容量問(wèn)題可由香農(nóng)第二定理很好地描述,但量子信道的容量問(wèn)題要復(fù)雜的多。量子信道不僅可以傳輸經(jīng)典信息,還可以傳輸私密信息和量子信息,每種情況對(duì)應(yīng)一個(gè)信道容量。標(biāo)準(zhǔn)的量子信道理論與經(jīng)典理論相似,都是假定信道之間是相互獨(dú)立的,但真實(shí)的量子信道并非如此。
李傳鋒、許金時(shí)等人選擇保偏光纖進(jìn)行深入研究。保偏光纖具有極強(qiáng)的相位消相干,原本不能用來(lái)有效傳輸量子信息。研究組利用量子通訊領(lǐng)域最近發(fā)展的理論工具來(lái)度量光纖的信道容量。他們首先實(shí)驗(yàn)測(cè)定一根120米左右長(zhǎng)度的保偏光纖的量子容量為零,即一次性使用單根保偏光纖是不能傳輸量子信息的。隨后他們對(duì)兩根相同的保偏光纖進(jìn)行編碼,構(gòu)成一個(gè)量子信道干涉儀,從而把量子容量為零的保偏光纖激活。激活后兩個(gè)保偏光纖不再獨(dú)立,而是相互關(guān)聯(lián)起來(lái)構(gòu)成一個(gè)無(wú)消相干子空間,從而有效地進(jìn)行量子信息傳輸。
為了提高光纖噪聲的關(guān)聯(lián)度,他們將兩根光纖纏繞在一起,實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩根量子容量為零的保偏光纖聯(lián)合使用時(shí)的量子容量大于0.6(理想的量子信道容量為1)。量子信道干涉儀內(nèi)有兩個(gè)輸入口和兩個(gè)輸出口,通過(guò)改變干涉儀內(nèi)半波片的設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)量子信息在噪聲信道中的單向傳輸或雙向傳輸。他們還進(jìn)一步驗(yàn)證了量子糾纏在這種裝置下傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
本成果演示了一種在噪聲信道中傳輸量子信息的有效方法,可用于不同量子系統(tǒng)的通訊和對(duì)接,為構(gòu)建小型量子糾纏網(wǎng)絡(luò)提供了新思路,并為豐富量子通訊理論框架提供了新的物理平臺(tái)。
編輯:劉拓拓
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2016-01-19 11:06:00
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2016-01-19 09:42:00
為科學(xué)劃分檢察機(jī)關(guān)內(nèi)部司法辦案權(quán)限,突出檢察官的辦案主體地位,賦予辦案檢察官定案權(quán),體現(xiàn)檢察權(quán)運(yùn)行的特殊規(guī)律,安徽省檢察院近日印發(fā)施行《安徽省檢察機(jī)關(guān)檢察官辦案責(zé)任制指導(dǎo)意見(試行)》。
2016-01-17 15:37:00
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