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澳门威尼斯人正网网址:一个完整的量子态层析技术需要一百万次测量才能确定量子态的信息

时间:2020/9/6 23:05:59  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:与二维系统相比,高维量子纠缠态在信道容量方面具有巨大的优势。为了展示这一优势,有必要实现高保真度和高维量子纠缠态的制备、传输和测量。以往在光学系统中,广泛采用光子的轨道角动量、时间或频率自由度进行编码,但目前还没有系统能够同时解决高维量子纠缠态的制备、传输和测量等难题。团队成员李传风、刘必恒等人采取了不同的方法。201...
与二维系统相比,高维量子纠缠态在信道容量方面具有巨大的优势。为了展示这一优势,有必要实现高保真度和高维量子纠缠态的制备、传输和测量。以往在光学系统中,广泛采用光子的轨道角动量、时间或频率自由度进行编码,但目前还没有系统能够同时解决高维量子纠缠态的制备、传输和测量等难题。

团队成员李传风、刘必恒等人采取了不同的方法。2016年,他们开始利用光子的路径自由进行编码,并取得了一系列的结果。

随着维数的增加,操作和测量量子系统的复杂性和难度呈指数增长。为了解决量纲膨胀的问题,课题组实验设计了一种紧凑的分束器来实现光的分束和组合,并使用空间光调制器来精确调制每束光的强度和相位。

课组还与奥地利科学院Marcus Huber教授课组合作,从理论上给出了一种高效的高维纠缠态认证方法。

对于一个32维纠缠态,一个完整的量子态层析技术需要一百万次测量才能确定量子态的信息,而这种方法只需要一千次测量就可以完成。

最后,研究团队通过实验实现了一个32维的量子纠缠态,并确定其保真度为0.933。32维的高维纠缠态创造了世界上最高的纠缠态。这一成果为进一步实现各种高维量子信息过程和高维系统量子物理基础问题的研究奠定了重要的基础。


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