中国科大团队在高噪声环境下实现高效的高维量子通信

最近几天，中国科学技术大学郭光灿院士团队在高维量子通信研究方面取得重要进展，实现了噪声环境下的高效高维量子通信。

来自中国科学技术大学的消息称，在本次实验中，研究团队首先利用多点泵浦的自发参量下转换过程制备了双光子多维路径纠缠态，然后设计并实验实现了一种多维量子态的多出口测量装置，可以分别探测到多达8个输出的两个光子。

为了研究环境噪声对高维量子通信的影响，课题组通过用LED照亮单光子探测器引入了环境杂散光，通过调节LED的亮度可以轻松调节环境噪声。

据介绍，课题组以基于纠缠的量子密钥分发为例结果表明，当噪声较小时，高维全空间编码可以达到最佳的编码效率

具体来说，利用4维纠缠态和8维纠缠态，经过纠错和保密放大等后处理后，每对纠缠光子仍然可以获得大于1比特的密钥，超过了2维比特系统所能达到的极限但伴随着噪声的增加，高维部分子空间编码方法可以更好地抵抗噪声的影响，实验结果明显优于二维比特系统，从而保证了在高噪声环境下仍然可以实现高效的高维量子通信

实验结果验证了高维量子通信的优势，为在不同噪声环境下实现高效的高维量子通信过程提供了可行的途径。