高速量子光载射频通信研究取得进展

4/09/2024，光纤在线讯，从山西大学获悉，该校贾晓军教授团队在高速量子光载射频通信的研究取得进展，相关研究成果发表于国际期刊《物理评论快报》。

    量子态光场，是开展量子信息技术研究的重要量子资源。连续变量量子态光场具有确定性产生、高效率探测和与经典通信系统高度兼容的特点，特别适合于开展高速量子信息任务。

    研究人员介绍，量子密集编码是一种利用量子纠缠实现的信息传输协议，能够将信道容量提高到经典信息理论上限的两倍。在量子密集编码中，发送方和接收方共享一对纠缠的量子比特，通过发送一个量子比特的信息来传输两个经典比特的信息。在理论上，这种编码方案能够突破传统信道容量的极限。

    研究团队利用两束压缩光耦合得到的宽带纠缠态光场，结合经典光载射频通信技术和数字调制技术，将量子密集编码的通信速率大大提高，实现了速率超过每秒20兆的高速量子通信。

    此外，研究团队以图片传输为例，通过比较通信过程中原始图片和传输后接收的图片，直观地展示了这种通信方式的优势。该研究方案一定程度上弥合了量子通信技术与实际应用之间的差距，为在现实世界中实现量子增强的通信系统和未来量子城域通信网络建设提供参考。

来源：科技日报