中國(guó)科大利用高維糾纏實(shí)現(xiàn)高效量子隨機(jī)通信

近日，中國(guó)科大郭光燦院士團(tuán)隊(duì)柳必恒研究組與瑞典隆德大學(xué)Armin Tavakoli博士、瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)Jef Pauwels博士合作，提出一種基于“隨機(jī)存取碼”的隨機(jī)通信框架，并在高維量子光學(xué)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高成功率的隨機(jī)通信，同時(shí)給出一種具有噪聲魯棒的高維糾纏認(rèn)證方案。該成果以“Quantum Stochastic Communication via High-Dimensional Entanglement”為題，于9月17日在線發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。 $_Qo  
量子通信被廣泛認(rèn)為是未來信息科學(xué)的重要支柱，能夠突破經(jīng)典通信的性能極限，實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的信息傳輸。然而，在高維量子系統(tǒng)中充分釋放量子優(yōu)勢(shì)，通常依賴于復(fù)雜的高維量子門操作和糾纏測(cè)量（高維貝爾測(cè)量），在光子平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)這些操作極具挑戰(zhàn)，已成為制約實(shí)驗(yàn)進(jìn)展的關(guān)鍵瓶頸。目前實(shí)驗(yàn)研究多集中于二維或低維系統(tǒng)，高維糾纏的潛力遠(yuǎn)未得到充分發(fā)揮。這一局限不僅影響了量子密鑰分發(fā)、隨機(jī)數(shù)生成等前沿應(yīng)用的推進(jìn)，也阻礙了量子網(wǎng)絡(luò)及未來量子互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。因此，如何在不依賴復(fù)雜糾纏測(cè)量和多光子輔助的前提下，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的高維量子通信，成為當(dāng)前亟待解決的核心科學(xué)問題。 }]zmp/;a