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　　中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)李傳鋒、柳必恒等首次利用四維糾纏態(tài)實(shí)現(xiàn)量子密集編碼，達(dá)到2.09的信道容量，創(chuàng)造了當(dāng)前國(guó)際最高水平。相關(guān)成果近日發(fā)表于《科學(xué)—進(jìn)展》。
　　量子密集編碼是最重要的量子保密通信過(guò)程之一。衡量密集編碼的重要指標(biāo)是信道容量，即A向B發(fā)送一個(gè)光子所能傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。在比特系統(tǒng)中，量子密集編碼的信道容量極限為2。量子密集編碼的思想于1992年提出，1996年在光學(xué)系統(tǒng)中被首次實(shí)現(xiàn)。由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全的貝爾基測(cè)量，當(dāng)時(shí)利用一對(duì)糾纏光子僅能傳送1.13個(gè)經(jīng)典比特，即信道容量為1.13。2008年，利用超糾纏，量子密集編碼的信道容量被提升到1.63 。2017年，基于完全的貝爾基測(cè)量，這一紀(jì)錄才被更新為1.665。
　　與比特系統(tǒng)的二維糾纏相比，高維糾纏具有信道容量高、抵抗竊聽(tīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)廣受關(guān)注。研究人員在自主研制的高品質(zhì)三維糾纏源基礎(chǔ)上，進(jìn)一步制備出偏振—路徑復(fù)合的四維糾纏源，保真度達(dá)98%。他們利用這種四維糾纏源成功識(shí)別了5類貝爾態(tài)，并實(shí)驗(yàn)演示了量子密集編碼，把量子密集編碼的信道容量紀(jì)錄提升到2.09，超過(guò)了兩維糾纏能達(dá)到的理論極限2，充分展示了高維糾纏在量子通信中的優(yōu)勢(shì)，為高維糾纏在量子信息領(lǐng)域的深入研究打下了重要基礎(chǔ)。
　　文章相關(guān)信息：Science Advances 20 Jul 2018:Vol. 4, no. 7, eaat9304
　　（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2018-07-31 第1版 要聞)