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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【中國新聞網(wǎng)】中國學(xué)者量子領(lǐng)域又獲重要進(jìn)展

2015-02-06 中國新聞網(wǎng) 吳蘭

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語音播報(bào)

　　記者從中科大獲悉，該?？蒲腥藛T在量子領(lǐng)域又獲重要進(jìn)展，在國際上首次實(shí)現(xiàn)光子軌道角動量糾纏的量子存儲，進(jìn)一步證明了基于高維量子中繼器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大信息量的量子信息傳輸?shù)目尚行浴?/p>

　　據(jù)悉，這項(xiàng)研究成果于2月4日發(fā)表在國際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報(bào)》上。

　　光子的軌道角動量產(chǎn)生于電磁波的螺旋相位面，不同的軌道角動量對應(yīng)著不同的光強(qiáng)空間分布，可以構(gòu)成一個(gè)無限維的完備的Hilbert空間。將光子編碼在軌道角動量空間可以大幅度增加光子的信息攜帶量。此外，利用光子的高維編碼態(tài)還可以提高量子密鑰傳輸?shù)陌踩?，?shí)現(xiàn)諸如量子全息隱形傳態(tài)、量子鏡像密集編碼、全息量子計(jì)算等量子信息協(xié)議，還可以應(yīng)用于量子力學(xué)基本問題的研究。

　　據(jù)介紹，遠(yuǎn)距離量子通信的實(shí)現(xiàn)必須借助于一系列的量子中繼器，其中量子存儲單元是構(gòu)成量子中繼器的核心。通過在相鄰存儲單元之間建立量子糾纏，利用量子糾纏交換技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)量子中繼，進(jìn)而拓展信息傳輸?shù)木嚯x。因此實(shí)現(xiàn)大信息量、長距離的量子信息傳輸首先必須解決的關(guān)鍵問題就是量子高維糾纏的存儲。盡管目前已成功實(shí)現(xiàn)了攜帶軌道角動量信息的單光子存儲，但有關(guān)軌道角動量糾纏存儲方面的研究仍然是一片空白，是國際量子信息領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。

　　中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的史保森教授等一直致力于攜帶軌道角動量光子的存儲研究。繼2013年在國際上首次實(shí)現(xiàn)攜帶軌道角動量、具有空間結(jié)構(gòu)的單光子脈沖的存儲后，通過實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了光子軌道角動量糾纏在兩個(gè)存儲單元之間的存儲。據(jù)介紹，這項(xiàng)工作對實(shí)現(xiàn)高維量子中繼和遠(yuǎn)距離大信息量量子信息傳輸具有重要意義。

　　記者從中科大獲悉，該?？蒲腥藛T在量子領(lǐng)域又獲重要進(jìn)展，在國際上首次實(shí)現(xiàn)光子軌道角動量糾纏的量子存儲，進(jìn)一步證明了基于高維量子中繼器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大信息量的量子信息傳輸?shù)目尚行浴?br/>　　據(jù)悉，這項(xiàng)研究成果于2月4日發(fā)表在國際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報(bào)》上。
　　光子的軌道角動量產(chǎn)生于電磁波的螺旋相位面，不同的軌道角動量對應(yīng)著不同的光強(qiáng)空間分布，可以構(gòu)成一個(gè)無限維的完備的Hilbert空間。將光子編碼在軌道角動量空間可以大幅度增加光子的信息攜帶量。此外，利用光子的高維編碼態(tài)還可以提高量子密鑰傳輸?shù)陌踩裕瑢?shí)現(xiàn)諸如量子全息隱形傳態(tài)、量子鏡像密集編碼、全息量子計(jì)算等量子信息協(xié)議，還可以應(yīng)用于量子力學(xué)基本問題的研究。
　　據(jù)介紹，遠(yuǎn)距離量子通信的實(shí)現(xiàn)必須借助于一系列的量子中繼器，其中量子存儲單元是構(gòu)成量子中繼器的核心。通過在相鄰存儲單元之間建立量子糾纏，利用量子糾纏交換技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)量子中繼，進(jìn)而拓展信息傳輸?shù)木嚯x。因此實(shí)現(xiàn)大信息量、長距離的量子信息傳輸首先必須解決的關(guān)鍵問題就是量子高維糾纏的存儲。盡管目前已成功實(shí)現(xiàn)了攜帶軌道角動量信息的單光子存儲，但有關(guān)軌道角動量糾纏存儲方面的研究仍然是一片空白，是國際量子信息領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。
　　中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的史保森教授等一直致力于攜帶軌道角動量光子的存儲研究。繼2013年在國際上首次實(shí)現(xiàn)攜帶軌道角動量、具有空間結(jié)構(gòu)的單光子脈沖的存儲后，通過實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了光子軌道角動量糾纏在兩個(gè)存儲單元之間的存儲。據(jù)介紹，這項(xiàng)工作對實(shí)現(xiàn)高維量子中繼和遠(yuǎn)距離大信息量量子信息傳輸具有重要意義。

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