我国量子通信研究取得新进展：创造密集编码量子通信信道容量新纪录

央视新闻客户端 央视新闻客户端 2018年07月25日 18:16 A-A+
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​近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队首次利用四维纠缠态实现量子密集编码，达到2.09的信道容量，创造了当前国际上的最高水平。

该成果充分展示了高维纠缠在量子通信中的优势，也代表了我国科学家在量子通信研究中取得的新进展。

该成果于7月20号发表在国际权威期刊《科学-进展》上。据了解，量子密集编码是最重要的量子保密通信过程之一。衡量密集编码的重要指标是信道容量，即A向B发送一个光子所能传输的比特数。在比特系统中，量子密集编码的信道容量极限为2。量子密集编码的思想自1992年提出，1996年在光学系统中首次实现。由于无法实现完全的贝尔基测量，当时利用一对纠缠光子仅传送1.13个经典比特，即信道容量为1.13。2008年，利用超纠缠，量子密集编码的信道容量被提升到1.63 。2017年，基于完全的贝尔基测量，这一纪录才被更新为1.665。与比特系统的二维纠缠相比，高维纠缠具有信道容量高、抵抗窃听能力强等优势，近年来被学术界广泛关注。

我国科学家在自主研制的高品质三维纠缠源基础上，进一步制备出偏振-路径复合的四维纠缠源，保真度达到98%。他们利用这种四维纠缠源成功识别了五类贝尔态，并实验演示了量子密集编码，把量子密集编码的信道容量纪录提升到了2.09，超过了两维纠缠能达到的理论极限2，这一成果充分展示了高维纠缠在量子通信中的优势，为高维纠缠在量子信息领域的深入研究打下了重要基础。（央视记者 李屹）