重磅！中国首次实现两粒子复合系统量子态隐形传输

近日，中国科学技术大学潘建伟教授及杨涛、张强等通过实验，在国际上首次实现两粒子复合系统量子态隐形传输。最新出版的英国《自然》杂志在其子刊《自然•物理》10月号以封面文章发表了这一研究成果。

由于未知量子态不能被精确克隆，传输未知量子态只能通过传输物质粒子加以实现，而传输过程中的损耗和干扰却使得量子信息的传输极其困难。但量子态隐形传输借助量子纠缠可以巧妙解决这一问题，并在远距离量子通信中起核心作用。1997年，由潘建伟及其奥地利同事首次完成的单光子量子态隐形传输，被公认为量子信息发展的一个里程碑。和单个量子态相比所具有的复杂性，实现复合系统量子态隐形传输在技术上面临着巨大的挑战。

潘建伟领导的中国科大课题组，同德国、奥地利等国的同事合作，对这一世界性难题进行了近10年的研究。他们首先对飞秒脉冲激光器进行改造，将其输出功率提高了一倍以上，并通过巧妙的设计解决了倍频晶体容易损伤的问题，这样就可以在实验上同时操纵三对超高亮度的纠缠光子对。其中的一对光子可以制备成待传输的各种两光子复合系统，另外两对纠缠光子构成并行的量子通道，分别用来隐形传输复合系统中两个光子的量子态。实验结果表明，不仅两个光子的量子态能被精确传输，两光子系统中的各种关联关系也能被精确传输。该实验不仅在国际上首次成功实现了复合系统量子态的隐形传输，而且第一次成功实现了六光子纠缠态的操纵。

《自然》杂志对该项工作的专门报道中，称赞潘建伟等人的实验成果是“在大尺度量子通信研究中取得的长足进展”。

(科技日报)