从中国科学技术大学获悉,郭广灿院士团队在光量子信息处理领域取得了重要进展。李传峰、徐进士等人与上饶师范学院的李波、梁肖斌、南开大学的陈景岭合作,实现了光量子信息的掩蔽,成功地将量子信息隐藏到非局域量子纠缠态中。
IT之家获悉,这一成果于2021年4月30日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。
量子信息掩蔽是最近发展起来的一种信息处理协议,它将量子信息从单个量子载体完全转移到多个载体之间的量子纠缠态,从而无法从单个载体中提取信息。2018年的一项研究证明,不能实现对所有量子态的量子信息掩蔽。幸运的是,可以被掩蔽的量子态仍然相当丰富。量子信息掩蔽不仅广泛应用于量子秘密共享、量子比特承诺等实际量子信息任务,而且有助于理解量子信息守恒等基本问题。
利用线性光学研究平台,李传峰和徐进士首次实现了量子信息掩蔽。研究小组发现,光子融合门与光学系统中的掩蔽操作之间存在对应关系。通过构建光子融合门,成功实现了光子偏振态的量子信息掩蔽,将单个光子携带的量子态隐藏在两个光子的量子纠缠态中。实验结果表明,与理论值相比,纠缠态的保真度为97.7%。进一步,课题组实现了基于量子信息掩蔽的三方量子秘密共享,并利用它完成了简单图像的安全传输。结合前期实验工作,课题组利用量子信息掩蔽操作构造了一个非退相干子空间,展示了量子信息掩蔽在容错量子通信中的应用价值。
这一成果证明了量子信息屏蔽作为一种全新的量子信息处理协议的可行性,对安全量子通信的理论研究和实际应用具有重要意义。
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