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逯鹤课题组实现多体量子导引并应用量子网络中的不可信任节点检验

发布日期:2020-05-08   点击量:

近日,逯鹤课题组与成功大学以及中国科学技术大学合作,提出了一种针对图态(Graph state)的新型多体“量子导引(quantum steering)”关联不等式,并将这种不等式应用于量子网络,可以用来有效甄别量子网络中的不可信任节点。相关工作于2020年5月7日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

 

量子导引的概念最早在1935年由薛定谔提出,然而在2007年才被科学家详细研究,提出了量子导引不等式。量子导引描述了一种不同于非定域性的量子关联,由于它对实验观测条件不像非定域性那样苛刻,使其在量子通信和量子网络中有一些独特的应用。逯鹤及合作者首次针对图态(量子计算的一种重要资源)提出了多体量子导引不等式,该不等式的阈值与图态中经典粒子的个数有关。这一特性使此不等式可以用于量子网络中甄别不可信任节点数目。实验上,研究团队利用自发参量下转换技术制备了六光子纠缠,通过引入不同数目的经典粒子,观测此不等式结果的阶梯下降。实验结果表明,在量子网络存在不可信任节点数目时,传统的多体纠缠验证目击者方法将失效,利用多体量子导引不等式可以有效估测不可信任节点的数目。

逯鹤课题组一直致力于量子网络中的关键问题研究。在此之前,逯鹤课题组与中国科学技术大学合作针对量子网络中通信速度瓶颈问题,利用八光子纠缠实现了量子网络编码。这种编码可以在蝴蝶式的量子网络中实现双方同时量子隐形传态。相关工作2019年10月23日发表在Nature合作期刊npj Quantum Information上。

文章链接:

1. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.180503

2. https://www.nature.com/articles/s41534-019-0207-2

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