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噪声量子信道传输量子纠缠和量子关联的实验研究

批准号:
11104261
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
29.0 万元
负责人:
柳必恒
依托单位:
学科分类:
光量子物理和量子光学
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭光灿、李力、曹冬阳、崔金明、陈向东

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
量子通信和量子计算都是基于量子纠缠的建立和分发,而量子纠缠容易在传输信道中受影响而减少甚至消失,从而失去量子通信和量子计算能力。因此,如何在噪声量子信道中高效传输量子纠缠是量子通信技术的基础,也是实现大规模量子计算的关键技术之一。本项目以精确设计的人造噪声量子信道作为基本研究工具,研究量子纠缠和量子关联在该噪声信道下的传输特性,更进一步,拟在人造信道的研究基础上,研究实际信道(通信光纤)下的量子纠缠和量子关联的传输特性,从而给出在实际信道中高效传输量子纠缠和量子关联的可能途径。在实验方案上,拟采用近年来被广泛关注的非马尔科夫信道作为切入点,研究该类信道中量子纠缠的突然死亡和非局域恢复、量子关联的传输特性、信道马尔科夫性和非马尔科夫性的转变等,给出噪声量子信道对量子纠缠和量子关联的传输规律,制定相应的降低噪声信道影响的方法,从而实现噪声量子信道中量子纠缠和量子关联的高效传输。
英文摘要
噪声信道会让量子纠缠退相干,失去量子特性,因此,如何在噪声信道中传输量子纠缠是量子纠缠网络的关键技术之一。其中有一类特殊的信道——非马尔科夫信道,会将系统流入到环境中的信息反馈到量子系统中,从而为远距离传输量子纠缠提供了一种可能。基于此,本项目紧密围绕研究目标,按照研究计划和研究内容开展和实施,取得了如下研究成果:非马尔科夫性的定量测量(Scientific Reports 4, 6327 (2014))、马尔科夫-非马尔科夫性的突然转变(Nature Physics 7, 931 (2011))、量子关联和量子纠缠的非局域恢复、非局域非马尔科夫信道的调控(Scientific Reports 3, 1781 (2013))、光纤传送量子纠缠(Europhysics Letters 107, 54006 (2014))等。相关研究论文发表在Nature Physics, Nature Communications, Scientific Reports等上,合计SCI论文7篇,累计SCI引用150余次。其中一篇论文被选为ESI热点论文。申请人获饶毓泰基础光学奖一等奖,作为参与者获教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术:自然科学奖)一等奖,安徽省科学技术奖一等奖等。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Locality and universality of quantum memory effects.
量子记忆效应的局部性和普遍性
DOI: 10.1038/srep06327
发表时间: 2014-09-11
期刊: Scientific reports
影响因子: 4.6
作者: [Liu BH, Wißmann S, Hu XM, Zhang C, Huang YF, Li CF, Guo GC, Karlsson A, Piilo J, Breuer HP]
通讯作者: Breuer HP
High-Visibility On-Chip Quantum Interference of Single Surface Plasmons
单表面等离子体的高可见度片上量子干涉
DOI: 10.1103/physrevapplied.2.014004
发表时间: 2014-07-14
期刊: PHYSICAL REVIEW APPLIED
影响因子: 4.6
作者: [Cai, Yong-Jing, Li, Ming, Guo, Guang-Can]
通讯作者: Guo, Guang-Can
Entanglement distribution in optical fibers assisted by nonlocal memory effects
非局域记忆效应辅助下的光纤纠缠分布
DOI: 10.1209/0295-5075/107/54006
发表时间: 2014-09
期刊: EPL
影响因子: 1.8
作者: [Guang-Can Guo, H.-P. Breuer, E.-M. Laine, J. Piilo]
通讯作者: J. Piilo
Photonic realization of nonlocal memory effects and non-Markovian quantum probes
非局域记忆效应和非马尔可夫量子探针的光子实现
DOI: 10.1038/srep01781
发表时间: 2013-05-07
期刊: SCIENTIFIC REPORTS
影响因子: 4.6
作者: [Liu, Bi-Heng, Cao, Dong-Yang, Huang, Yun-Feng, Li, Chuan-Feng, Guo, Guang-Can, Laine, Elsi-Mari, Breuer, Heinz-Peter, Piilo, Jyrki]
通讯作者: Piilo, Jyrki
6
    高维量子纠缠增强的量子通信实验研究
    • 批准号:
      12374338
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      53万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      柳必恒
    • 依托单位:
    光子多自由度的耦合及应用研究
    • 批准号:
      11874345
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      64.0万元
    • 批准年份:
      2018
    • 负责人:
      柳必恒
    • 依托单位:
    开放系统中的量子信息过程实验研究
    • 批准号:
      11374288
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      89.0万元
    • 批准年份:
      2013
    • 负责人:
      柳必恒
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金