分享到:

量子信息实验新进展:首次实现多自由度量子体系隐形传态

量子隐形传态[1]在概念上非常类似于科幻小1997年,国际上首次报道了单一自由度量子隐形说中的“星际旅行”,可以利用量子纠缠把量子传态的实验验证[2]。此后,作为国际学术界量子态传输到遥远地点,而无需传输载体本身。量子信息实验领域的重要研究热点,量子隐形传态又隐形传态作为量子信息处理的基本单元,在量子先后在包括冷原子[3]、离子阱[4]、超导[5]、量子点[6]通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。和金刚石色芯[7]等诸多物理系统中得以实现。然而,迄今为止,所有的实验实现都存在着一个根本的局限,即只能传输单个自由度的量子状态,而真正的量子物理体系自然地拥有多种自由度的性质,即使是一个最简单的基本粒子,如单光子,它的性质也包括波长、动量、自旋和轨道角动量等等。多自由度的量子隐形传态作为发展可拓展量子计算和量子网络技术的必经途径,成为近二十年来量子信息基础研究领域的一个巨大挑战。面对挑战,我们选取单光子自旋和轨道角动量作为研究对...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》2015年06期
《中国科学院院刊》2004年05期
中国科学院院刊

量子信息技术的新进展——五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态

量子信息学主要是利用微观粒子作为载体,凭借着量子力学所特有的一些性质:不确定性、相干性、纠缠等,可以完成一些经典的通讯、计算、密码学无法实现的任务。包括,量子密钥分发具有绝对的安全性,量子计算机具有高并行性,因而在解决一些特定的复杂问题中具有经典计算机无法比拟的优势。量子隐形传态6,9可以通过量子纠缠和一个经典信道,完整无误地传送一个量子态,量子密集编码的信道容量是经典信道的两倍等。量子纠缠可以说是量子信息最核心部分,几乎所有的量子信息处理过程都与其有关。量子纠缠本来是爱因斯坦等科学家为了证明量子力学的不完备而提出的一种很奇妙的量子概念,而在量子信息学中却成为最重要一种资源,并有着大量的应用:如在量子密钥分发中,基于量子纠缠交换和量子纠缠纯化的量子中继器可以克服长距离所带来的噪声和消相干;量子计算机本身的启动就需要大量的量子纠缠源[8],而运行过程中更是需要大量的基于量子纠缠的量子纠错过程;量子隐形传态和量子密集编码是基于量子纠...  (本文共4页) 阅读全文>>

《大众科学》2016年03期
大众科学

2015中国十大“黑科技”

2月25日,国家科技部公布2015年度中国科学十大进展。实现单光子多自由度量子隐形传态、找到外尔费米子、发现东亚最早现代人化石等研究入选。量子隐形传态在概念上非常类似于科幻小说中的“星际旅行”,可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远地点,而无需传输载体本身。中国科学技术大学的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态,成果以封面标题形式发表于《自然》杂志。这是科学家们在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。这一成果的应用,可以从根本上解决国防、金融、政务等领域的信息安全问题,并有望为密码分析、大数据处理和药物设计等大规模计算难题提供解决方案。2015年7月,中国科学院物理研究所宣布成功捕捉到困扰物理学家近一个世纪的“幽灵粒子”——外尔费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破,对“拓扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。具有“手性”的外...  (本文共4页) 阅读全文>>

《实验室研究与探索》2016年01期
实验室研究与探索

量子信息实验研究取得重大突破

2 0 1 5年1 2月欧洲物理学会新闻网站“物理世界”公布了2 0 1 5年度国际物理学领域的十项重大突破。中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等完成的“多自由度量子隐形传态”的研究成果名列榜首。这是表彰中国科学技术大学潘建伟院士及其同事陆朝阳、刘乃乐等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态。在2015年2月2 6曰,国际权威学术期刊《自然》杂志以封面标题的形式(图1)发表了这一最新研究成果。这是自19 9 7年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,科学家们经过1 8年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网絡技术奠定了坚实的基础。在微观世界中,有两个共同来源的微观粒子,即使隔着太阳系,只要其中一个粒子状态发生变化,另一个状态立即发生相应变化,如同一对有“心灵感图1对单光子自旋和轨道角动量的量子应”的双胞胎,这就是被爱因斯坦等科学家称作“幽隐形传态过程的图片展示:具有...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技创新与品牌》2016年02期
科技创新与品牌

2015年中国十大科技进展新闻

1.首次实现多自由度量子隐形传态中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态,成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。国际量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》杂志撰文评论:“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步,并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元。”该成果已被欧洲物理学会评为“2015年度物理学重大突破”。2.北斗系统全球组网首星发射成功3月30日,北斗系统全球组网首颗卫星在西昌发射成功,标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。这颗卫星由中科院和上海市政府共建的上海微小卫星工程中心研制,是我国首颗新一代北斗导航卫星,入轨...  (本文共2页) 阅读全文>>

《电脑爱好者》2008年06期
电脑爱好者

IT新技术

TI.贻1111污目.11传输在宏观世界中.人们可以复制并传翰信息.比如日常生活中我们用到的传真机。而在,子世界中,t子信息不能被复制.而只能由救体传递。因此一直以来.研究者们在努力研究一种传递t子信息的方法—,子隐形传态.它能使.子态从一个地方无偏姚介地暇间转移到另一个地方。这种传翰方式.好比先把一个大面团对半分成两个,它们就是两个,子.把其中一个发给A.把另一个发给日.现在有位C耍把一个馒头送给日。A铸耍做的是,把这个馒头放进t子传真机.使馒头与他的面团进行某种联合操作。之后他把这个结果告诉B,日便可以在他的接收机上按下相应的按钮.就可将他自己的面团变成姐头了。.近中国科学技术大学徽尺度物质科学国家实验室潘建伟教授领导的中科大研究小组.成功地用这种方式将一个光子传翰到原子比特上并在存鹅日徽秒后.又将原子态转换为光子态. .翻.翻峨门数据中心佗卜一“二曙植入人脑加嗦礴纂* .翻目翻娜曰曰云计算补箕勒Google云计算项目的高级...  (本文共1页) 阅读全文>>