量子信息掩蔽首次實驗實現

本報合肥5月5日電 （記者徐靖）近日，中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、許金時研究組與上饒師範學院李波、梁曉斌以及南開大學陳景靈合作，實驗實現光量子信息的掩蔽，成功將量子信息隱藏到非局域的量子糾纏態中。該成果近日發表於《物理評論快報》。

量子信息掩蔽是近期發展起來的一種信息處理協議，它將量子信息由單個量子載體完全轉移到多個載體間的量子糾纏態上，這樣僅從單個載體上將提取不到任何信息。量子信息掩蔽不僅在量子秘密共享等實際量子信息任務中具有廣泛應用，也有助於深化對量子信息守恆等基本問題的理解。

利用線性光學研究平台，李傳鋒、許金時研究組首次實驗實現量子信息掩蔽。他們發現光學系統中的光子熔接門與掩蔽操作存在對應關係，通過構造光子熔接門，成功實現了光子偏振態的量子信息掩蔽，把單光子攜帶的量子態隱藏到了兩光子的量子糾纏態中。實驗結果表明，糾纏態與理論值相比較，保真度達97.7%。研究組進一步基於量子信息掩蔽，實現了三方量子秘密共享，並用來完成簡單圖像的安全傳輸。他們還利用量子信息掩蔽操作構造出無消相干子空間，展現了量子信息掩蔽在容錯量子通信上的應用價值。這一成果展示了量子信息掩蔽作為一種全新量子信息處理協議的可行性，對保密量子通信的理論研究和實際應用具有重要意義。