我國實現零容量信道量子信息有效傳輸

中科院量子信息重點實驗室李傳鋒、許金時研究組與其合作者，在實驗中首次實現了零容量量子信道中量子信息的雙向傳輸，突破了以前標準的量子信道理論，成果近日發表在《科學》子刊《科學·進展》上。

研究組利用量子通訊領域最近發展的理論工具來度量光纖的信道容量。他們首先實驗測定一根120米左右長度的保偏光纖的量子容量為零，即一次性使用單根保偏光纖是不能傳輸量子信息的。隨后他們對兩根相同的保偏光纖進行編碼，構成一個量子信道干涉儀，從而把量子容量為零的保偏光纖激活。激活后兩個保偏光纖不再獨立，而是相互關聯起來構成一個無消相干子空間，從而有效地進行量子信息傳輸。為了提高光纖噪聲的關聯度，他們將兩根光纖纏繞在一起，實驗測得兩根量子容量為零的保偏光纖聯合使用時的量子容量大于0.6（理想的量子信道容量為1）。量子信道干涉儀內有兩個輸入口和兩個輸出口，通過改變干涉儀內半波片的設置，可以實現量子信息在噪聲信道中的單向傳輸或雙向傳輸。吳長鋒 楊保國