中国科大成功克服量子隐形传态中的环境噪声

　　中国科年夜郭光灿院士团队正在量子隐形传态研究中取患上重要进展。该团队李传锋、刘曌地等人与芬兰图尔库年夜学的实践研究组互助，哄骗多体混淆纠缠胜利降服了情况噪声，完成了高保真度的量子隐形传态。该结果5月1日颁发正在国际出名期刊《迷信·进展》上。

　　量子隐形传态是量子通讯的重要和谈，可以经由过程量子纠缠把未知的量子态举行长途传送。因为量子纠缠很懦弱，量子隐形传态容易遭到噪声影响。怎样正在噪声情况中完成高保真度的量子隐形传态是亟待解决的问题。

　　此前，为相识决噪声情况中的开放量子体系退相关问题，研究团队基于巧妙的光路设计以及可编程空间光调制器，成长了一套对光子偏振以及频次举行完整调控的要领，从而完成了彻底可控的相位退相关量子摹拟器[Nature Co妹妹un. 9, 3453 (2018)]，并完成了基于非局域影象效应的降服噪声的量子隐形传态[Phys. Rev. A 102, 062208 (2020)], 然而非局域影象效应要求情况纠缠这类比拟严苛的量子资本，一般环境下无奈被餍足。基于以上结果，正在本事情中研究团队设计并完成了更普适的降服情况噪声的量子隐形传态。

　　研究团队起首证实了，经由过程对单量子体系的情况举行特定相位调制，可以彻底逆转开放量子体系演变中的相位退相关，而且该要领可以被推广到肆意多系统统中。然后以光子的偏振做为量子体系，光子的频次做为噪声情况举行试验。基于彻底可控相位退相关量子摹拟器，正在情况中加载特定相位调制，从而制备出双光子偏振-频次混淆纠缠初态，然后把两个光子分发给用户Alice以及Bob。Alice端举行退相关演变，再与待通报的量子态做贝尔丈量，接着正在Bob端举行退相关演变，终极经由过程经典通讯对获得的量子比特做响应幺正操作获得被通报的量子态（图1以及图2），测患上的保真度靠近90%（图3）。因为此历程中双光子的偏振态从未违反贝尔没有等式，本试验是基于暗藏量子非局域性完成了量子隐形传态。总之，本结果供给了一种区分于能源学解耦（Dynamical Decoupling）以及无退相关子空间（Decoherence-Free Subspaces）的降服情况噪声的新要领，并对深切懂得量子非局域性有重要意思。

图1 降服量子隐形传态情况噪声的试验步骤示用意

图2 降服量子隐形传态情况噪声的试验安装图

图3 量子态保真度试验成果图

　　该研究事情获得了科技立异2030重年夜名目、国度天然迷信基金会、中国博士后迷信基金会以及中国迷信技能年夜学的赞助。

文章链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj3435