抗噪声量子精密测量,有助于量子信息传输

噪声适应的量子精密测量实验装置图

量子传输是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信 络的核心要素。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻小说中描绘的”超时空穿越”,在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。

量子信息技术通过对量子态的操控实现信息的安全传输和存储,高效获取和运算等,然而量子系统不可避免的会与环境相互作用而引入噪声,导致量子态非常脆弱。如何抵抗噪声是目前可扩展量子信息技术的核心问题之一。

科研人员采用高效可控的线性光学系统研究了纠缠态的量子相干性和精密测量对横向噪声的适应性。研究组首先验证了四光子GHZ纠缠态在横向噪声下相干性的冻结现象,同时还观测到GHZ纠缠态在噪声中演化时量子Fisher信息量也保持不变,这意味着将其应用于参数估计时测量精度将不会随噪声增加而衰减。研究组进一步将噪声与信号同时作用在探针上,结果即使噪声强度与信号相同,实验中制备出的多光子GHZ纠缠态探针在光子数达到6时,仍可超越标准量子极限,展示了噪声适应的量子精密测量方案的优越性。

量子隐形传态技术就是正在新兴的通讯领域,利用量子纠缠现象,可以实现不发送任何量子位而把量子位的未知态(即这个态包含的信息)发送出去。这样的净结果,就是张三所拥有的”笑态=笑容+滑稽动作+搞笑服装”,从张三处消失,并经过一个延迟(经典通讯和李四的操作时间),出现在李四那里。张三位置不动,李四位置也没有动,动的只是张三拥有的”笑态”,在李四处复活了。这在中国古代学术领域称为”遁术”。

与小说中称为”远距取物”不同的是,这只能称为”远距送物”,时间上送在先,复活在后。特别需要指出的是,上面的解说还受到线性的局限,理论上可以借助量子的隐形传态技术,传输任意复杂的量子态,包括这些态的组合。

相信不久的未来,远距离传送将不再是科幻里的幻想。

声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及侵权,请您立即联系本站处理,非常感谢!

(0)
上一篇 2019年11月4日
下一篇 2019年11月4日

相关推荐