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中国科大:首次实现量子纠缠交换过程的自检验

2019年03月20日 11:16:41 来源: 安徽日报

    记者从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队的李传锋、陈耕等人首次实现量子纠缠交换过程中贝尔基测量的自检验。该成果3月8日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。

  量子纠缠是量子通信和量子计算的重要资源。在构建量子纠缠网络的过程中,不仅需要制备高品质的量子纠缠态,还需要在节点之间进行高品质的纠缠交换,才能把各个节点纠缠起来。纠缠交换需要通过贝尔基测量来实现。与设备无关的量子纠缠态和贝尔基测量的品质检验,被学术界称为纠缠的自检验,通过自检验可以在设备不可信的情况下,依然保障构建的量子纠缠网络安全性。

  此前,李传锋、陈耕等人已经实现了纠缠态自检验和高维纠缠态的自检验,然而对于贝尔基测量,学术界一直没有找到合适的方法来度量其品质,无法对其准确性进行定量表征,更无法实现对它的自检验。

  李传锋、陈耕等人通过把贝尔基测量和纠缠态的非局域性定量联系在一起,在光学系统实验中实现了与设备无关的对贝尔基测量的度量。实验中不仅包含对纠缠交换产生的两体纠缠的自检验,而且对纠缠交换前的两对纠缠态的独立性进行了自检验。这使得实验结果具有非常好的鲁棒性(抗变换性),最终对贝尔基测量的保真度估值达到0.87。这是国际上首个针对贝尔基测量自检验的原理性验证实验,为实现量子纠缠网络的自检验、保障量子网络的安全性解决了关键难题。(桂运安)

 

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