量子信息实验新进展：首次实现多自由度量子体系隐形传态

摘要: 量子隐形传态在概念上非常类似于科幻小说中的“星际旅行”，可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远地点，而无需传输载体本身。量子隐形传态作为量子信息处理的基本单元，在量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。1997 年，国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证。此后，作为国际学术界量子信息实验领域的重要研究热点，量子隐形传态又先后在包括冷原子、离子阱、超导、量子点和金刚石色芯诸多物理系统中得以实现。然而，迄今为止，所有的实验实现都存在着一个根本的局限，即只能传输单个自由度的量子状态，而真正的量子物理体系自然地拥有多种自由度的性质，即使是一个最简单的基本粒子，如单光子，它的性质也包括波长、动量、自旋和轨道角动量等等。多自由度的量子隐形传态作为发展可拓展量子计算和量子网络技术的必经途径，成为近二十年来量子信息基础研究领域的一个巨大挑战。

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