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記者12日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)李傳鋒、柳必恒研究組與合作者首次實(shí)現(xiàn)11公里遠(yuǎn)距離量子糾纏純化，純化效率比此前國際最好水平提升6000多倍。

這一成果近日發(fā)表于國際知名期刊《物理評(píng)論快報(bào)》。

量子中繼是在噪聲信道中實(shí)現(xiàn)長距離量子通信的重要途徑，而量子糾纏純化是量子中繼中的關(guān)鍵操作。此前的糾纏純化協(xié)議都是利用兩對(duì)低糾纏度的光子對(duì)實(shí)現(xiàn)。

中國科大研究團(tuán)隊(duì)與合作者提出僅需一對(duì)超糾纏光子對(duì)的糾纏純化方案，在實(shí)驗(yàn)上制備出偏振和路徑分別處于糾纏態(tài)的超糾纏光子對(duì)，并在11公里長的多芯光纖里進(jìn)行糾纏分發(fā)，然后進(jìn)行量子糾纏純化操作。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，初始保真度和有效密鑰率均得到提升。此外，由于只需要使用一對(duì)超糾纏光子對(duì)，該方案的純化效率(每秒大約輸出400對(duì))比此前國際最好水平提升6000多倍。

據(jù)介紹，該成果邁出糾纏純化從實(shí)驗(yàn)室到遠(yuǎn)距離的關(guān)鍵一步，大幅提升了純化效率，為實(shí)現(xiàn)高效率量子中繼提供了有力的技術(shù)保障。(記者吳蘭)