动态

我国刷新最大纠缠态制备世界纪录多量子比特的操纵和纠缠是量子计算研究的核心指标。近日,我国科学家潘建伟及其同事通过调控6个光子的偏振、路径和轨道角动量3个自由度,在国际上首次实现了18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前发表了该成果。多个量子比特的相干操纵和纠缠态制备是发展可扩展量子信息技术,特别     

量子纠缠态制备、操纵的实验研究

量子纠缠是量子信息学中最重要也是最为奇特的一个课题.在量子信息学中,量子信息的处理离不开量子态及其操纵,而量子纠缠态毫无疑问是各种各样的量子态中最重要的一种. 利用光子纠缠态开展了以下实验研究:(1)利用连续波激光束泵浦非线性晶体的自发参量下转换过程,制备出了双光子偏振纠缠态,具有较高亮度和纠缠度,并具有纠缠度可调谐的特点. 利用这种纠缠源,制备了量子信息学中一种重要的混合态——Werner态,采用的方案使得Werner态中纠缠的成分是可控制的.(2)利用线性光学元件以及路径比特概念的引入,在实验上用单光子实现了Buek-Hillery普适克隆机,实验结果表明,对任意的输入纯态,此克隆机输出的2份拷贝与初始态均达到5/6的保真度,与理论计算一致.(3)在实验上利用自发参量下转换系统制备的双光子偏振最大纠缠态及非最大纠缠态进行了CHSH不等式的检验,验证了对于2比特纠缠纯态,"纠缠"等价于"Bell不等式违背"这一结论.(4)除了局域隐变量理论之外,还有一种主要的隐变量理论——环境无关的隐变量理论(NCHV),关于这种隐变量,类似于Bell不等式,有一个Kochen-Specker理论,其主要内容是证明NCHV和量子力学的矛盾. 完成了一个用单光子实现的检验Kochen-Spcker理论的实验,实验结果证明了NCHV是不存在的.     

量子点生物安全性研究取得重大进展

中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授潘建伟及苑震生、陈宁翱等,利用冷原子量子存储技术在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠。这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠以进行进一步的传输和量子操作。该实验成果完美地实现了长程量子通信中亟需的“量子中继器”,向未来广域量子通信网络的最终实现迈出了坚实的一步。     

浅议量子密钥管理

量子密钥管理是量子密码学的应用之一.量子密钥具有可抵御任何破译技术的高度安全性的特点,因此引起众多科学家的关注和研究.量子密钥管理包括量子密钥生成和密钥安全性检测两个方面.量子密钥产品已经上市,但由于自身特点,距离大规模商业化应用尚有距离,本文将就量子密钥生成过程和安全性进行探讨.     

实现最大的超纠缠光子薛定谔猫态

量子纠缠是量子信息处理中的核心“资源”,多粒子纠缠态的研究是国际上竞争非常激烈的领域。中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部通过实验成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态,纠缠量子比特数目最高达到10个。再次刷新了纠缠态制备的世界记录。此前的最大光子薛定谔猫态是6个光量子比特的纠缠态,     

中科大完美实现“量子中继器”

中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授及其同事苑震生、陈宇翱等,利用冷原子量子存储技术,在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠.这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠,以进行进一步的传输和量子操作.     

PA241DW在压电陶瓷挤压光纤型偏振稳定器中的应用

挤压光纤可以改变光纤中传输光的偏振态，基于此研制了压电陶瓷（piezoelectric ceramic,PZT）挤压光纤型偏振稳定器。PZT驱动电源是偏振稳定器中的关键部件，对偏振稳定器的各项性能有很大影响。文章利用高压运算放大器PA241DW设计出一种PZT驱动电源，相对于目前常用驱动电源具有精度高、响应快、电路简明和价格低廉的特点。     

量子科学实验卫星——“墨子号”

北京时间2016年8月16日凌晨1时45分,"墨子号"量子科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。该卫星是世界第一颗从事空间尺度量子科学实验的卫星。升空之后,它将配合多个地面站,在国际上率先实现星地高速量子密钥分发、星地双向量子纠缠分发及空间尺度量子非定域性检验、地星量子隐形传态,以及探索广域量子密钥组网等实验。"墨子号"量子科学实验卫星将扩大我国在量子通信领域的国际领先地位,为未来覆盖全球的天地一体化广域量子通信网络建立基础,并将加深人类对量子力学基本原理的理解。     

一种星地量子密钥通信仿真平台

针对星地量子密钥通信空间环境复杂、国内暂不具备实物实验条件的现状,提出一种用于量子密钥通信的计算机仿真平台设计.该平台具有仿真星地量子密钥通信中APT及单光子传输捕获过程的能力和自适应光学对传输畸变波前的修正能力.使用此平台,得到了星地量子密钥通信跟瞄精度、自适应光学对畸变波前的修正及单光子捕获概率、误码率的合理仿真结果,证明此仿真平台对实际系统的设计具有参考意义.     

改变原子频率的量子存储

量子通信与量子计算的一个核心过程是量子信息的存储。光子是一种很好的信息载体,光量子信息的存储具有重要的意义。现在已经有了几种基于光和原子系综相互作用的光量子信息储存方案。本文研究一种新的量子存储方案。     

改变原子频率的量子存储

量子通信与量子计算的一个核心过程是量子信息的存储。光子是一种很好的信息载体,光量子信息的存储具有重要的意义。现在已经有了几种基于光和原子系综相互作用的光量子信息储存方案。本文研究一种新的量子存储方案。     

基于一次一密的量子身份识别方案

给出一个基于Holevo定理的量子单向函数,并根据它构造了一个基于对称密码体制的量子身份识别方案.该方案通过一次性的随机数隐藏了双方共享的密钥,且验证算法不依赖于所使用的随机数,从而保护了密钥,使该方案的安全性不局限于敌手的计算能力.     

中国科学家实现对任意噪声免疫的“薛定谔猫态”

原标题：我科学家实现对任意噪声免疫的薛定谔猫态本报合肥5月11日电记者李陈续近日从中国科大获悉,该校潘建伟院士及其同事陈宇翱、刘乃乐等采用光子级联编码的方式实现了对于任意噪声都具有高容错率的薛定谔猫态,朝着实现大尺度量子网络乃至宏观纠缠态迈出了重要一步。该成果发表在最新出版的国际权威学术期刊《自然·光子学》上。     

q-形变谐振子的量子隐形传输

本文主要介绍量子隐形传输及电场中q-形变谐振子纠缠态的制备,并用q-形变谐振子的一个纠缠态来理论上实现量子隐形传输。     

压缩态光场产生与应用实验研究进展

量子光学是近30年蓬勃发展起来的前沿学科。量子光学研究光场的量子特性及量子化光场与物质的相互作用,以揭示更多更深层次的物理效应。通过量子光学实验手段,人们能以精美而简捷的方法直接显示与验证许多量子力学基本原理,在量子层次上探讨辐射场及原子的动力学行为。另一方面,某一分量噪声低于散粒噪声基准的非经典电磁场态——光场压缩态(squeezed state),应用于光学测量和光通讯系统,可以突破标准量子精确度极限,完成超微弱信息的检测与传输。     

类基因密码的密钥识别管理

本文提出一种基于DNA存储、RNA转录模型下的密钥识别管理方法,传输机制采用量子通信机制,模型构想为采用密钥胞、密钥核构造结构机理存储密钥。密钥识别基于分子识别原理,利用分子接触时会产生分子间力的作用模型抽象成信息传递、信号接触后产生识别作用力来验证信源身份,进而产生密钥胞内部反应机制,将存储在密钥核的密钥序转录成密钥传送到密钥胞发送口,再传递给通过身份验证的信源。     

量子保密通信安全性浅析

本文简要介绍了保密通信系统安全性的基本概念、量子密钥分配协议以及量子密钥分配系统的实际安全性。探讨了量子密钥分配系统实际应用中主要存在的器件不完美性对系统安全性造成的影响,分析了诱骗态协议、测量无关量子密钥分配协议的应用及其局限性。最后,展望量子保密通信的未来。     

一维光子晶体传输矩阵法的分析改进

为了更准确地分析一维光子晶体的光子禁带特性和研究改善光子晶体性能的方法,通过在传输矩阵法的推导过程中加入了多重反射的概念和修正了传输矩阵的相位项,改进了用传输矩阵分析一维光子晶体禁带特性的方法,提高了计算精确度,结合理论仿真数据与实验测量值的对比证明了该改进算法的有效性,尤其是在非垂直入射的情况下,改进算法与实验数据符合良好。另外还探讨了组成光子晶体膜层的高低折射率介质的折射率比值,光学厚度,周期数等参数对光子禁带特性的影响,并提出了通过选用合适的光学厚度和周期数,采用新型材料,引入多缺陷态结构等改进一维光子晶体禁带特性的初步设想。     

动态

<正>国家量子保密通信项目通过技术验收9月4日,从中国科学院获悉,世界第一条量子保密通信骨干线路国家量子保密通信"京沪干线"近日通过技术验收,这标志着我国在量子技术的实用化和产业化方面继续走在了世界的前列。自2013年立项以来,"京沪干线"项目组突破了高速量子密钥分发、高速高效率单光子探测、可信中继传输和大     

量子密码体系研究

本文主要介绍了量子密码体系中密码算法、密钥管理、密码技术、安全协议、密钥分配等主要内容。得出了量子密码比传统密码更安全的有效结论,最后总结了量子密码广阔的发展前景。