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澳门云顶游戏开户:高维量子系统在信道容量和抗噪声能力方面具有明显优势

时间:2021/9/14 13:06:10   作者:   来源:   阅读:1   评论:0
内容摘要:中国科技大学李传峰院士郭广灿团队和刘碧恒研究小组与奥地利MarcusHuber教授等人合作,在高噪声环境下实现高效的高维量子通信。研究结果几天前发表在上。量子通信是量子信息领域的重要应用之一。理论研究表明,与二维系统相比,高维量子系统在信道容量和抗噪声能力方面具有明显优势。然而,在实验上实现高效的高维量子通信仍然面临挑...

中国科技大学李传峰院士郭广灿团队和刘碧恒研究小组与奥地利Marcus Huber教授等人合作,在高噪声环境下实现高效的高维量子通信。研究结果几天前发表在上。

量子通信是量子信息领域的重要应用之一。理论研究表明,与二维系统相比,高维量子系统在信道容量和抗噪声能力方面具有明显优势。然而,在实验上实现高效的高维量子通信仍然面临挑战。

近年来,李传峰、刘碧恒课题组致力于高维量子通信网络的实验研究,在高维纠缠态的制备和传输方面取得了一系列进展。包括世界上保真度最高的32维量子纠缠态的制备。实现了高维纠缠态在11公里光纤中的有效传输。

课程组首先制备了双光子多维(实验中制备了2,4和8维路径纠缠态),然后设计并实验实现了一种多出口多维量子态测量装置,该装置可分别对两个光子进行多达8次测量。输出检测。为了研究环境噪声对高维量子通信的影响,研究团队使用LED照亮单光子探测器引入环境杂散光,通过调节LED的亮度可以很容易地调节环境噪声的大小。他们以基于纠缠的量子密钥分配为例进行了实验研究。研究结果表明:在噪声较小的情况下,高维全空间编码可以达到最佳的编码效率。具体来说,采用四维纠缠态和八维纠缠态,经过纠错和保密放大后,每对纠缠光子仍能获得大于1比特的密钥,这超出了二维比特系统所能达到的极限。随着噪声的增加,使用高维子空间部分编码抗噪声的影响,与实验结果明显优于二维系统,从而确保有效的高维量子通信仍然可以在高噪音环境中实现。



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