中国科大实现零容量量子信道的量子信息传输

(记者杨)中国科学技术大学李传峰、徐进士课题组及其合作者对噪声通道中量子容量的激活进行了深入研究。零容量量子信道中量子信息的双向传输首次通过实验实现，突破了以前的标准量子信道理论。研究结果最近发表在《科学进步》杂志上。

李传峰、徐进士等人选择了保偏光纤进行深入研究。保偏光纤具有很强的相位退相干性，不能用于有效传输量子信息。该研究小组使用最近开发的理论工具来测量光纤的信道容量。他们首先确定长度为120米的保偏光纤的量子容量为零，即一根保偏光纤不能同时传输量子信息。然后，他们对两根相同的保偏光纤进行编码，形成一个量子信道干涉仪。量子容量为零的保偏光纤被激活并互连形成非相干子空间，从而有效传输量子信息。

为了改善光纤噪声的相关性，研究人员将两根光纤缠绕在一起，测量出零量子容量的两根保偏光纤的量子容量大于0.6(理想量子信道容量为1)。量子信道干涉仪有两个输入端口和两个输出端口。通过改变干涉仪中半波片的排列，可以实现量子信息在噪声信道中的单向传输或双向传输。他们还验证了该装置下量子纠缠传输的可靠性。

《中国科学日报》(2016年1月18日，第4版)