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          【中國科學報】量子信息掩蔽首次實驗實現

          作者: 2021-05-13 17:02 來源:中國科學報
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          中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、許金時等人與上饒師范學院李波、梁曉斌以及南開大學陳景靈合作,實驗實現光量子信息的掩蔽,成功將量子信息隱藏到非局域的量子糾纏態中。相關成果近日發表于《物理評論快報》。

          量子信息掩蔽是近期發展起來的一種信息處理協議。它將量子信息由單個量子載體完全轉移到多個載體間的量子糾纏態上,這樣僅從單個載體上將提取不到任何信息。量子信息掩蔽不僅在量子秘密共享、量子比特承諾等實際量子信息任務中具有廣泛應用,也有助于深化對量子信息守恒等基本問題的理解。

          利用線性光學研究平臺,李傳鋒、許金時研究組首次實驗實現量子信息掩蔽。他們發現,光學系統中的光子熔接門與掩蔽操作存在對應關系,通過構造光子熔接門,成功實現了光子偏振態的量子信息掩蔽,把單光子攜帶的量子態隱藏到了兩光子的量子糾纏態中。實驗結果表明,糾纏態與理論值相比較,保真度達97.7%。

          研究組進一步基于量子信息掩蔽,實現了三方量子秘密共享,并用來完成簡單圖像的安全傳輸。結合先前的實驗工作,他們還利用量子信息掩蔽操作構造出無消相干子空間,展現了量子信息掩蔽在容錯量子通信上的應用價值。

          這一成果展示了量子信息掩蔽作為一種全新量子信息處理協議的可行性,對保密量子通信的理論研究和實際應用具有重要意義。(桂運安)

          相關論文信息:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.170505

          《中國科學報》 (2021-05-11 第1版 要聞)
          (作者:桂運安)
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