基于线性光学与辅助光子的高维纠缠交换方案

量子隐形传态与纠缠交换是实现全球量子网络的基础构建模块。这两种协议已通过二维量子比特系统得到广泛研究和实验验证。而在高维系统中的实现则具备显著优势,包括更强的抗噪能力、更高的防窃听鲁棒性以及更大的信息容量。通常高维光子纠缠交换需要辅助光子或强非线性相互作用,但符合当前技术条件的实验方案仍属空白。该研究团队提出了一种基于线性光学的六维纠缠交换方案,利用辅助光子实现,该方案可适配任意光子自由度。此外,研究人员还展示了基于超纠缠的四维实现实验设计,包含辅助态的必要制备过程及交换后态的测量分析。

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