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原标题:中国首次实现长距离量子纠缠提纯，效率比国际高6000多倍
据《科技日报》1月13日报道，记者12日从中国科学技术大学获悉，该校郭广灿院士团队在量子通信和量子网络研究方面取得重要进展:该团队的李传锋、刘与南京邮电大学的盛玉波合作， 首次利用高质量的超纠缠源实现了11公里的长距离量子纠缠提纯，提纯效率比以前的国际最佳水平提高了6000多倍。 这项研究结果最近发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。
量子中继是在噪声信道中实现长距离量子通信的重要途径，量子纠缠提纯是量子中继的关键操作，它可以从两个纠缠度较低的纠缠态中提取出一个纠缠度较高的纠缠态。以前的纠缠纯化协议是通过使用两对低纠缠度的光子对来实现的，而研究小组和合作者提出了一种只需要一对超纠缠光子对的纠缠纯化方案。
研究小组制备了具有纠缠态偏振和路径的超纠缠光子对，将其分布在11 km长的多芯光纤中，然后进行量子纠缠提纯操作。结果表明，当偏振纠缠和路径纠缠分布后的初始保真度约为0.665时，纯化纠缠态的保真度可提高到0.774；当初始保真度约为0.771时，纯化后的保真度可提高到0.887。他们还首次将纠缠提纯用于量子密钥分发。纯化前，纠缠态的纠缠度太低，有效密钥率为0，但纯化后，有效密钥率提高到0.371。此外，由于只需要一对超纠缠光子对，该方案的净化效率(约每秒400对)比之前的国际最佳水平高出6000多倍。
这一成果是从实验室平台到长距离纠缠提纯的关键一步，同时极大地提高了纠缠提纯效率，为未来高效量子中继的实现提供了有力的技术保障。
(记者吴长锋)
资料来源:《科技日报》
