中国科学家实验室实现量子纠缠纯化　效率在理论上可提高10亿倍

中国科学技术大学的实验团队与南京邮电大学电子与光学工程学院及柔性电子（未来技术）学院的理论团队合作，首次在实验室实现确定的量子纠缠纯化，纯化效率在理论上可提高10亿倍，为未来高效率量子中继提供有力技术支撑。

团队成员之一的盛宇波教授说明，量子通讯的优势就是感知窃听，通过检测误码率来判断有无窃听。但与经典通讯类似，量子通讯在传输时也会受环境噪声影响而退化，噪声导致光子丢失，或者讯号出错，因而产生误码率。

盛教授称，如果噪声也会产生误码率，就会无法区分是噪声引起还是窃听引起，将威胁通讯安全。量子纠缠的纯化效率提高，可以有效提高通讯效率，从而更好地发挥量子通信能感知窃听的优势，可为国家信息安全提供保障。

内地传媒报道，事实上量子纠缠纯化的理论已吸引诸多国际科学家的关注。在此前国外的相关实验中，为提高保真度，需要重复纯化大量的低保真度的量子纠缠。但此种纯化存在失败率，并且效率低、速度慢。

今次的量子纠缠纯化实验主要借助光学设备、超纠缠源、探测器，以及线性光学元件来实现，具体操作从理论上来讲，都是控制非（CNOT）门。首先在实验室制备空间“极化超纠缠”，随后实验团队在“极化纠缠”上加上噪声，再经纯化操作，使“极化纠缠”的保真度从0.268一下就提高到0.989。此种新方法仅需要一对超纠缠，即可实现量子纠缠的纯化。从理论上估算，纯化效率可提高10亿倍，对于提高量子中继速度十分有利，能够为未来的长距离量子通讯提供技术支撑。同时对未来分布式量子计算也有用处。