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新安晚報   安徽網   大皖新聞訊  據中國科大網消息：中國科學技術大學郭光燦院士團隊在光量子信息處理領域取得重要進展。該團隊李傳鋒、許金時等人與上饒師范學院李波、梁曉斌、南開大學陳景靈合作，實驗實現了光量子信息的掩蔽，成功地將量子信息隱藏到非局域的量子糾纏態中。該成果2021年4月30日發表在國際知名期刊《物理評論快報》上。

量子信息掩蔽 (quantum information masking) 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，這樣一來，僅從單個載體上將提取不到任何信息。2018年的一項研究證明，不能實現對所有量子態都成立的量子信息掩蔽，幸運的是能夠實現掩蔽的量子態仍然是相當豐富的。量子信息掩蔽不僅在量子秘密共享，量子比特承諾等實際量子信息任務中具有廣泛應用，也有助于對量子信息守恒等基本問題的理解。

利用線性光學研究平臺，李傳鋒、許金時研究組首次實驗實現了量子信息掩蔽。研究組研究發現光學系統中的光子熔接門與掩蔽操作存在對應關系，通過構造光子熔接門，成功地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，保真度達到97.7%。研究組進一步基于量子信息掩蔽實現了三方量子秘密共享，并用來完成簡單圖像的安全傳輸。研究組還結合先前的實驗工作[Science Advances 2, e1500672 (2016)]，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。

該成果展示了量子信息掩蔽作為一種全新的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都具有重要意義。

該工作的共同第一作者為中科院量子信息重點實驗室的博士研究生劉正昊、上饒師范學院的梁曉斌老師和中科院量子信息重點實驗室的孫凱特任副研究員。本研究得到科技部、國家基金委、中國科學院、安徽省的支持。

量子信息掩蔽的工作原理和實驗實現。（a）邏輯線路圖，（b）實驗裝置圖。

編輯  許大鵬

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