高速量子光載射頻通信研究取得進(jìn)展

  ICC訊 山西大學(xué)賈曉軍教授團(tuán)隊(duì)在高速量子光載射頻通信的研究取得進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表于國際期刊《物理評論快報(bào)》。

  量子態(tài)光場，是開展量子信息技術(shù)研究的重要量子資源。連續(xù)變量量子態(tài)光場具有確定性產(chǎn)生、高效率探測和與經(jīng)典通信系統(tǒng)高度兼容的特點(diǎn)，特別適合于開展高速量子信息任務(wù)。

  研究人員介紹，量子密集編碼是一種利用量子糾纏實(shí)現(xiàn)的信息傳輸協(xié)議，能夠?qū)⑿诺廊萘刻岣叩浇?jīng)典信息理論上限的兩倍。在量子密集編碼中，發(fā)送方和接收方共享一對糾纏的量子比特，通過發(fā)送一個(gè)量子比特的信息來傳輸兩個(gè)經(jīng)典比特的信息。在理論上，這種編碼方案能夠突破傳統(tǒng)信道容量的極限。

  研究團(tuán)隊(duì)利用兩束壓縮光耦合得到的寬帶糾纏態(tài)光場，結(jié)合經(jīng)典光載射頻通信技術(shù)和數(shù)字調(diào)制技術(shù)，將量子密集編碼的通信速率大大提高，實(shí)現(xiàn)了速率超過每秒20兆的高速量子通信。

  此外，研究團(tuán)隊(duì)以圖片傳輸為例，通過比較通信過程中原始圖片和傳輸后接收的圖片，直觀地展示了這種通信方式的優(yōu)勢。該研究方案一定程度上彌合了量子通信技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用之間的差距，為在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)量子增強(qiáng)的通信系統(tǒng)和未來量子城域通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供參考。