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科研进展

2023年05月29日
中国科大在《自然·综述物理》发表量子隐形传态综述论文

我校郭光灿院士团队胡晓敏、郭钰、柳必恒、李传锋等人受邀为《自然·综述物理》撰写量子隐形传态综述论文。5月24日,论文以 “量子隐形传态进展”(Progress in quantum teleportation)为题在线发表。

近年来,李传锋、柳必恒研究组致力于高维量子隐形传态及量子网络的实验研究,制备出世界上保真度最高的32维量子纠缠[PRL125, 090503 (2020)],实现了高维纠缠在11公里光纤中的有效传输[Optica 7, 738 (2020); PRL126, 010503 (2021)],实现高效量子纠缠探测[PRL127, 020401 (2021); PRL127, 220501 (2021); PRL 129, 030502 (2022); PRL129, 060402 (2022)]、高维量子密集编码[Sci. Adv. 4, eaat9304 (2018)]和高维量子导引[PRL123, 170402 (2019); Optica 10, 66 (2023)],并在此基础上实现了高维量子隐形传态[PRL 125, 230501 (2020)]等。

基于研究组多年来在高维量子隐形传态及高维量子通信等方面取得的系列重要进展,《自然·综述物理》主编Iulia Georgescu博士特邀请郭光灿院士团队撰写“量子隐形传态进展”的综述论文。量子隐形传态作为量子信息领域最重要的协议之一,自1993年提出以来就受到广泛的关注。通过纠缠分发和Bell基测量,量子隐形传态可以实现未知量子态的远距离分发而不需要传输携带未知量子态的实际粒子。这种神奇的特性加深了人们对量子纠缠的理解。更重要的是量子隐形传态可以有效克服量子通信中直接传输量子态的距离限制,以及实现量子计算中不同量子比特之间的长程相互作用。

近年来,量子隐形传态无论在理论研究还是实验验证方面都取得了长足发展,正处于由原理性验证到实际应用的关键阶段。该论文全面阐述了量子隐形传态的最新进展,包括:量子隐形传态的理论进展;复杂量子态的量子隐形传态;量子通信中的量子隐形传态;量子计算中的量子隐形传态。对其在量子通信、量子计算等方面的潜在应用及未来发展做了深入讨论,将有力促进量子科技的实用化发展。

图:不同类型的量子隐形传态概念图。a量子态隐形传态;b量子纠缠交换;c量子门隐形传态。

本研究得到科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省的支持,柳必恒研究员是中国科学技术大学仲英青年学者。

文章链接:https://www.nature.com/articles/s42254-023-00588-x


(中科院量子信息重点实验室、中科院量子信息和量子科技创新研究院、物理学院、科研部)

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