我國科學家首次實現(xiàn)量子信息掩蔽實驗
2021-05-06 12:49:39 人民日報
▲量子信息掩蔽的工作原理和實驗實現(xiàn)。（a）邏輯線路圖，（b）實驗裝置圖 | 圖源：中國科學技術大學
量子信息掩蔽是近期發(fā)展起來的一種信息處理協(xié)議，它將量子信息由單個量子載體完全轉移到多個載體間的量子糾纏態(tài)上，這樣僅從單個載體上將提取不到任何信息。量子信息掩蔽不僅在量子秘密共享等實際量子信息任務中具有廣泛應用，也有助于深化對量子信息守恒等基本問題的理解。
利用線性光學研究平臺，李傳鋒、許金時研究組首次實驗實現(xiàn)量子信息掩蔽。他們發(fā)現(xiàn)光學系統(tǒng)中的光子熔接門與掩蔽操作存在對應關系，通過構造光子熔接門，成功實現(xiàn)了光子偏振態(tài)的量子信息掩蔽，把單光子攜帶的量子態(tài)隱藏到了兩光子的量子糾纏態(tài)中。實驗結果表明，糾纏態(tài)與理論值相比較，保真度達97.7%。研究組進一步基于量子信息掩蔽，實現(xiàn)了三方量子秘密共享，并用來完成簡單圖像的安全傳輸。他們還利用量子信息掩蔽操作構造出無消相干子空間，展現(xiàn)了量子信息掩蔽在容錯量子通信上的應用價值。這一成果展示了量子信息掩蔽作為一種全新量子信息處理協(xié)議的可行性，對保密量子通信的理論研究和實際應用具有重要意義。
論文鏈接：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.170505
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