高速量子光載射頻通信研究取得進展

  ICC訊 山西大學賈曉軍教授團隊在高速量子光載射頻通信的研究取得進展，相關研究成果發表于國際期刊《物理評論快報》。

  量子態光場，是開展量子信息技術研究的重要量子資源。連續變量量子態光場具有確定性產生、高效率探測和與經典通信系統高度兼容的特點，特別適合于開展高速量子信息任務。

  研究人員介紹，量子密集編碼是一種利用量子糾纏實現的信息傳輸協議，能夠將信道容量提高到經典信息理論上限的兩倍。在量子密集編碼中，發送方和接收方共享一對糾纏的量子比特，通過發送一個量子比特的信息來傳輸兩個經典比特的信息。在理論上，這種編碼方案能夠突破傳統信道容量的極限。

  研究團隊利用兩束壓縮光耦合得到的寬帶糾纏態光場，結合經典光載射頻通信技術和數字調制技術，將量子密集編碼的通信速率大大提高，實現了速率超過每秒20兆的高速量子通信。

  此外，研究團隊以圖片傳輸為例，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勢。該研究方案一定程度上彌合了量子通信技術與實際應用之間的差距，為在現實世界中實現量子增強的通信系統和未來量子城域通信網絡建設提供參考。