“量子信道容量的不可加性首获实验验证”

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科学技术日报记者吴长锋

据中国科大消息，该校郭光翠院士团队李传锋、唐建顺等与合作者合作，首次设计了特殊的“退相与消”量子通道，用该量子通道验证了量子相关新闻的不可加性。 研究成果日前发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

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信道容量是测量噪声环境下通信信道通信能力的重要参数。 对一个量子信道来说，其信道容量的概念在传输不同种类的新闻时，有多种表现形式，即经典容量、隐私容量和量子容量，量子容量表示信道传输量子新闻的能力，由相干新闻的最大值定义。 经过十余年的理论研究，人们发现量子通道的经典容量和量子容量都不能加。

加法性就像身体的左耳和右耳听不到声音一样，但是两耳一起使用的话，就能听得很清楚。 量子信道容量的不可加性在理论上已经得到了充分的研究，但是在实验上观测“不可加”的现象是非常困难的。 在常见的量子通道中，不可附加的效果非常微弱，难以通过实验进行观测。

为了能够实际观测到这一现象，研究人员通过实验构建了具有“反相”和“消去”性质的量子通道，即“反相和消去”量子通道，首次明显、直接地观测到了量子容量中相干新闻的不可加性。 研究人员发现，在建立具有n次复用能力的量子信道，采用双重复用和三重复用信道的情况下，其相干新闻和单重复用信道的情况下的测量结果有明显差异:单重复用信道测量的相干新闻量为零的情况下，为双重复用信道 这表明了量子相关新闻的不可附加性。

这一成果对量子相干新闻的不可加性和量子通道容量的测量有重要作用。 审稿人评价说:“这项实验研究对新闻科学和量子技术行业有很大的帮助。” 这项事业构筑了“降相灭”的渠道，为量子新闻论深入的实验研究奠定了基础。