記者19日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在量子通信實(shí)驗(yàn)方面取得重要進(jìn)展，與合作者首次實(shí)現(xiàn)公里級(jí)三維軌道角動(dòng)量的糾纏分發(fā)。

該研究成果近日發(fā)表在國(guó)際知名光學(xué)期刊Optica上。

量子糾纏作為量子通訊、量子精密測(cè)量和量子計(jì)算等量子信息過(guò)程的重要資源，其長(zhǎng)距離分發(fā)對(duì)于量子技術(shù)的實(shí)用化及量子物理基本問(wèn)題的檢驗(yàn)至關(guān)重要。高維系統(tǒng)擁有更高的信道容量，更強(qiáng)的抗竊聽(tīng)能力以及更有效的量子計(jì)算能力。

光子的軌道角動(dòng)量是近年來(lái)被廣泛關(guān)注的高維系統(tǒng)，在維度擴(kuò)展性方面極具優(yōu)勢(shì)。然而軌道角動(dòng)量糾纏，易受大氣湍流或光纖中模式串?dāng)_及模式色散的影響，在此之前僅能傳輸幾米的距離，并且局限于二維糾纏的分發(fā)。

針對(duì)高維軌道角動(dòng)量糾纏分發(fā)中面臨的問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)李傳鋒、黃運(yùn)鋒研究組與暨南大學(xué)李朝暉教授，中山大學(xué)余思遠(yuǎn)教授等合作，自主研發(fā)了適用于光子空分復(fù)用的少模光纖，設(shè)計(jì)了軌道角動(dòng)量模式色散預(yù)補(bǔ)償裝置，首次在1公里光纖中實(shí)現(xiàn)了三維軌道角動(dòng)量糾纏光子對(duì)的分發(fā)。

據(jù)介紹，該工作為未來(lái)利用空間模式復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的高維量子信息任務(wù)提供了可能性。(記者 吳蘭)

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