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近日，從山西大學(xué)獲悉，該校賈曉軍教授團隊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》。

量子態(tài)光場(chǎng)，是開(kāi)展量子信息技術(shù)研究的重要量子資源。連續變量量子態(tài)光場(chǎng)具有確定性產(chǎn)生、高效率探測和與經(jīng)典通信系統高度兼容的特點(diǎn)，特別適合于開(kāi)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)現的信息傳輸協(xié)議，能夠將信道容量提高到經(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(guò)發(fā)送一個(gè)量子比特的信息來(lái)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(tài)光場(chǎng)，結合經(jīng)典光載射頻通信技術(shù)和數字調制技術(shù)，將量子密集編碼的通信速率大大提高，實(shí)現了速率超過(guò)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(guò)比較通信過(guò)程中原始圖片和傳輸后接收的圖片，直觀(guān)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)際應用之間的差距，為在現實(shí)世界中實(shí)現量子增強的通信系統和未來(lái)量子城域通信網(wǎng)絡(luò )建設提供參考。