近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦團(tuán)隊(duì)李傳峰教授、劉必恒教授課題組與南京電子與光學(xué)工程學(xué)院、柔性電子（未來科技）學(xué)院盛玉波教授合作郵電大學(xué)，首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了確定的糾纏凈化。凈化效率理論上可提升10億倍，為未來高效量子繼電器提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。該成果已在線發(fā)表于國內(nèi)綜合性國際自然科學(xué)期刊《科學(xué)通報(bào)》（英文版）。

據(jù)了解，量子糾纏提純理論由于其重要性，吸引了大量國際頂尖科學(xué)家的關(guān)注。然而，在國外之前的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，為了提高保真度，需要對(duì)大量的低保真度量子糾纏進(jìn)行反復(fù)純化，而這種純化存在失敗的概率，失敗后需要重復(fù)進(jìn)行。凈化效率低、速度慢。對(duì)此，美國國家科學(xué)院院士米哈伊爾·盧金也指出，由于糾纏凈化，第一代量子中繼速度對(duì)于長距離量子通信來說變得非常慢。

不過，相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)，不同類型的量子糾纏抵抗噪聲“污染”的能力不同。例如，偏振糾纏相對(duì)容易操縱并且可以用于編碼，但它在傳輸過程中容易受到噪聲的影響?？臻g、時(shí)間、頻率的糾纏相對(duì)穩(wěn)定，不易受到噪聲干擾。因此，盛玉波和北京師范大學(xué)鄧富國教授此前提出了明確的糾纏凈化理論，即先構(gòu)造空間和偏振二自由度的超糾纏，然后用空間糾纏對(duì)其進(jìn)行“凈化”，即不易受噪聲干擾。偏振糾纏。純化后，空間糾纏消失，但確定獲得了高質(zhì)量的偏振糾纏。這得到了最早開展量子糾纏提純實(shí)驗(yàn)的美國國家科學(xué)院外籍院士安東·塞林格的認(rèn)可，并認(rèn)為這是可能的。

根據(jù)這一理論，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和南京郵電大學(xué)的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)合作，首先在實(shí)驗(yàn)室制備了空間偏振超糾纏。然后實(shí)驗(yàn)人員在偏振糾纏中加入噪聲，經(jīng)過凈化操作后，偏振糾纏的保真度從0.268提高到0.989。

盛宇波介紹，利用這種新方法，只需要一對(duì)超糾纏就能實(shí)現(xiàn)凈化。理論上預(yù)計(jì)凈化效率可提高10億倍，這對(duì)于提高量子中繼速度非常有利，可為未來遠(yuǎn)距離量子通信提供技術(shù)支撐。