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光子量子技术利用光的多种自由度（如偏振、频率和空间模式）来编码量子信息。为提升信道容量并增强可实现的量子操作复杂度，高维态与超纠缠态正成为研究热点。然而，由于量子态层析成像（QST）重构完整密度矩阵需大量测量，且每次测量都需调整实验装置，高效测量这些高维态面临挑战。该研究团队提出了一种创新框架：仅需通过传统相机获取的单次强度测量，即可重构跨多自由度的单光子超纠缠态密度矩阵，并探讨了多光子超纠缠态的扩展方案。该方法的核心在于利用光子的空间自由度，将其作为其他自由度信息的编码载体。通过数值模拟，研究人员展示了采用理想耦合器和多模光纤实现OAM-自旋与OAM-频率纠缠态单光子的空间信息混合编码。相较于传统QST方法，该技术不仅简化了实验装置，还显著缩短了数据采集时间。更值得注意的是，该方法能复原传统相机无法探测的自由度（如偏振），从而无需进行投影测量。