据央视新闻消息，中国科学技术大学郭光灿院士团队近日在量子通信实验方面获得最重要进展。该团队李传锋、黄运锋研究组与暨南大学李朝晖教授、中山大学余思远教授等合作，首次构建公里级三维轨道角动量的纠结发给。
该工作为未来利用空间模式复用技术构建长距离的高维量子信息任务获取了可能性。这一研究成果于近日公开发表在国际著名光学期刊Optica上。中国科学技术大学回应，量子纠结作为量子通讯、量子精密测量和量子计算出来等量子信息过程的最重要资源，其长距离发给对于量子技术的实用化及量子物理基本问题的检验至关重要。高维系统享有更高的信道容量，更加强劲的抗监听能力以及更加有效地的量子计算能力。
光子的轨道角动量是近年来被普遍注目的高维系统，在维度扩展性方面极具优势。然而轨道角动量纠结易受大气湍流或光纤中模式串扰及模式色散的影响，在此之前仅有能传输几米的距离，并且局限于二维纠结的发给。
高维轨道角动量纠结发给实验装置图｜图源：中国科学技术大学针对高维轨道角动量纠结发给中面对的问题，李传锋、黄运锋研究组与暨南大学、中山大学研究组合作，自律研发了限于于光子空分适配的少模光纤，设计了轨道角动量模式色散实补偿装置，首次在1公里光纤中构建了三维轨道角动量纠结光子对的发给。发给后的量子态通过广义贝尔不等式（CGLMP不等式）的检验，获得3个标准偏差的不等式违反，检验了量子态的高维非局域性。针对在光纤中的模式色散弃相干性特性，研究组还明确提出了更进一步拓展其维度和传输距离的构建方案。
该工作为未来利用空间模式复用技术构建长距离的高维量子信息任务获取了可能性。
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