在奥地利维也纳大学从事合作研究的中国科技大学教授潘建伟博士继在国际上率先完成“量子态隐形传输”研究后,最近在如何提纯高品质的量子纠缠态的研究课题中再次取得突破性进展。
为了进行远距离的量子密码通讯或量子态隐形传输,人们需要事先让相距遥远的两地共同拥有最大量子纠缠态。然而,由于存在种种不可避免的环境噪声,量子纠缠态的品质会随着传送距离的增加而变得越来越差。这导致目前的量子通信手段只能被应用在短距离上。因此,如何提纯高品质的量子纠缠态是目前量子通信研究领域最重要的研究课题。
潘建伟教授在接受记者采访时说,近年来,国际上众多研究小组对这一课题进行了大量的研究并提出了一系列量子纠缠态纯化理论方案,但是没有一个是能够用现有技术实现的。潘教授与其合作者却成功地发现了利用现有技术在实验上是可行的量子纠缠态纯化的理论方案,从而在原则上解决了目前在远距离量子通信中的根本难题。
4月28日出版的《自然》杂志发表了潘建伟等人的题为《量子通信中的纠缠态纯化》的研究论文。由于该项研究成果的重要性,《自然》杂志的审稿人称赞该论文“开辟了量子通信研究的新方向”。《自然》杂志的新闻网站在当日还专门撰文详细介绍了这一研究成果,称之为“远距离量子通信研究的一个飞跃”。与此同时,4月28日出版的国际科学新闻权威刊物《新科学家》在每周新闻里专门发表了介绍文章。美、英、德、加、澳大利亚和奥地利等国家的新闻媒体也纷纷报道了这项研究成果。
量子通信保密性好,量子解码能力强,量子算法远胜于现在的经典计算机的算法。因此,量子信息研究备受欧美各国政府和产业界的重视。欧盟7个国家的8所大学成立了量子信息研究联盟。据悉,潘建伟教授已经在中国科技大学量子信息与量子计算开放实验室与同事们一起开始了量子纠缠态纯化的实验研究。
潘建伟教授与荷兰学者波密斯特合作,曾在1997年9月实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次通过实验成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。(林川)