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中国科大首次实验验证量子信道容量的不可加性
作者: 发表时间:2021年01月18日

   中国科大郭光灿院士团队在量子信道容量的研究中取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺等人与牛津大学RajPatel资深研究员合作,首次设计并实验实现了一种特殊的“退相并擦除”(dephrasure)量子信道,并在该量子信道中验证了量子相干信息的不可加性。该研究成果2020年8月6日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

  信道容量是通信领域最基本的问题,也是衡量通信信道在噪声环境中通信能力的一个关键参数。量子信道是指基于量子纠缠的信息通道,它不仅可用来传输通常意义下的经典信息,还能传输保密的经典信息和神秘的量子信息。所以对一个量子信道而言,其信道容量的概念在传输不同种类信息的情况下,就有多种表现形式:1)经典容量,它表示信道传送经典信息的能力;2)私密容量,它描述了在第三方截获信息少到可忽略的情况下,信道可以传输的最大经典比特数;3)量子容量,它表示信道传输量子信息的能力,并由相干信息的最大值来定义。量子信息诞生后,人们猜想量子信道与经典信道一样,其信道容量都具有不可加性,经过十余年的理论研究,人们先后发现量子信道的经典容量和量子容量均具有不可加性。

  本成果对证明量子相干信息的不可加性和量子信道容量的测量都具有重要意义。审稿人评价“该实验研究对信息科学和量子技术领域都会有很大的帮助”。该工作构建了一个很有用的实验平台,即“退相并擦除”信道,为量子信息论的深入实验研究打下基础。(来源:凤凰科技)

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