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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
《激光杂志》2015年09期
激光杂志

光通信中量子信息论的相关作用

通信的数学理论是信息论的别称,处理的科学、存储的科学、研究信息的传输等分别是研究的对象。在这个信息论中,shannon是它的主要代表。而在于量子世界里,信号的物理特性会和与它所输送的信息完全的紧密联系在一起,进而有了量子信息论。在最近几年,关于量子信息论方面有了大的进展,这些方面包括量子密码技术、量子通信技术、量子计算、量子模型,以及量子度量学等等。当前,光通信中的相关信息论在很早之前就成为人们所关心的问题。以下主要分析和比较量子信息学在广通信学中的应用。1关于shannon信息理论shannon信息论在1948年,美国工程师shannon发表了一篇长文,叫《通信的数学理论》,这篇长文使得shannon信息论,经典信息论即此问世。经典信息论的诞生有来自两个方面:一个是熵理论,来自物理学。关于这点,Boltzmann在针对熵理论进行讨论时就说过,他说“熵的作用是度量已失去的信息,在信息论中,熵H(X)和Boltzmann熵S存在某...  (本文共4页) 阅读全文>>

《通讯世界》2018年03期
通讯世界

量子信息技术发展态势与规划分析

所谓量子信息技术就是由信息学科和量子力学共同组成的一种新兴技术,主要运行原理便是量子力学理论知识,可借助量子运行系统结构中的各种特征对数据信息展开编码、传递及计算等一系列工作,彻底突破以往信息技术系统极限。据调查显示,量子信息技术最早出现于上世纪七八十年代,始终处于研究探索状态,但随着近几年我国对该方面内容重视程度的加强,致使量子信息技术也开始向产业化转变,其所代表的内涵意义也是更加丰富,需展开更深层次探讨交流。1关于我国量子信息技术发展态势的详细阐述由上文可知,我国早在上世纪七八十年代就已然进入到了量子信息技术的研究领域,并在长期探索中取得了突出性成效,关于量子信息方面论文数量名列世界第一,而量子信息技术的资金投入和专利申请也仅仅落后于美国。因此可以判断,我国量子信息技术领先于世界大多数国家,整体水平较高。1.1量子密钥分发实用性较佳据调查了解到,近几年我国在量子信息技术方面展开了深入化研究探索,并在不断创新完善过程中到达了一...  (本文共2页) 阅读全文>>

《计算机产品与流通》2018年02期
计算机产品与流通

基于量子信息技术的大数据解决方案

通过利用量子信息技术的特性,创新现代化数据的分析和计算方法,在极短的时间提高分析数据的效率,有效的对数据进行分析和保存,并弥补传统数据计算的不足,有很大的发展空间[1]。一、量子信息技术在大数据应用中的特性(一)确保数据的安全性量子的特性之一是不可克隆性,由于量子信息技术的不可克隆性,使其在对现代数据处理过程中,无法被精准的复制,确保所搜集数据的安全性,减少数据等信息的泄露。由于现代信息技术的飞速发展,在保护信息数据安全方面又存在着很大的漏洞,现代数据的泄露屡见不鲜,数据的安全性尚未得到有效的保护措施。而通过利用基于量子信息技术在大数据时代中的应用,量子技术对搜集的信息和数据进行层层加密,逐步提升数据的安全性,保障数据的安全,避免数据遭到复制,避免被非法利用的可能性[2]。(二)集中处理信息规模大量子另一个特性是叠加性,将搜集的数据进行分析和叠加,使其具有处理超大信息规模的能力,通过利用上前千台服务器,对搜集的数据和信息进行同一...  (本文共1页) 阅读全文>>

《全球科技经济瞭望》2018年05期
全球科技经济瞭望

美国国家科学基金会推动量子信息研究的新举措

量子信息技术是量子物理与信息科学交叉的新生学科。基于量子叠加、不可克隆等物理特性,量子信息技术可以突破现有信息技术的物理极限,在信息处理速度、信息安全性、信息容量及信息检验精度等方面将发挥极大作用,从而使下一代传感、计算、建模和通信技术更为准确高效。量子信息技术为信息科学的发展开拓了新原理、新方法,将在本世纪对人类社会产生深刻影响。美国国家科学基金会(NSF)作为美国资助基础研究与教育的专门联邦机构,一直高度重视和支持量子领域基础研究。面对21世纪量子信息技术的爆发式发展和即将来临的下一次量子革命,美国国家科学基金会充分认识到量子信息前沿技术是开启测向和测量学、量子模拟和量子计算等领域的关键因素,并试图通过前沿战略部署引导美国量子系统基础研究的多学科发展,为实现量子前沿技术奠定基础。本文主要梳理美国国家科学基金会资助量子信息基础研究的整体情况和最新举措,为国内量子领域战略规划和重大项目的制定提供参考。1美国国家科学基金会资助量子...  (本文共5页) 阅读全文>>

《数码世界》2018年07期
数码世界

基于量子信息技术的大数据解决方案

引言:通过利用量子信息技术的特性,创新现代化数据的分析和计算方法,在极短的时间提高分析数据的效率,有效的对数据进行分析和保存,并弥补传统数据计算的不足,有很大的发展空间。1量子信息技术在大数据应用中的特性1.1确保数据的安全性量子的特性之一是不可克隆性,由于量子信息技术的不可克隆性,使其在对现代数据处理过程中,无法被精准的复制,确保所搜集数据的安全性,减少数据等信息的泄露。由于现代信息技术的飞速发展,在保护信息数据安全方面又存在着很大的漏洞,现代数据的泄露屡见不鲜,数据的安全性尚未得到有效的保护措施。而通过利用基于量子信息技术在大数据时代中的应用,量子技术对搜集的信息和数据进行层层加密,逐步提升数据的安全性,保障数据的安全,避免数据遭到复制,避免被非法利用的可能性。1.2集中处理信息规模大量子另一个特性是叠加性,将搜集的数据进行分析和叠加,使其具有处理超大信息规模的能力,通过利用上前千台服务器,对搜集的数据和信息进行同一规范化处...  (本文共1页) 阅读全文>>