建立稳健且无条件安全的量子网络的主要要求是在现实信道上建立量子非局域相关性。虽然无漏洞的贝尔非局域性测试允许在这种与设备无关的环境中进行纠缠认证,但它们对损失和噪声极为敏感,而这些损失和噪声在任何实际通信场景中都会自然出现。量子转向通过以不对称的方式重新构建贝尔非局域性,放松了其严格的技术限制,仅在一侧有一个可信方。然而,量子转向测试仍然需要极高质量的纠缠或非常低的损失。在这里,我们介绍了一种量子转向测试,它利用高维纠缠的优势,同时具有抗噪性和抗损失性。尽管我们的转向测试是为量子比特构建的,但它是为单探测器测量而设计的,能够以时间高效的方式弥补公平采样漏洞。我们通过实验演示了多达 53 个维度的量子控制,摆脱了公平采样漏洞,同时实现了损耗和噪声条件,相当于 79 公里电信光纤的 14.2 dB 损耗和 36% 的白噪声,从而展示了相对于基于量子比特的系统所取得的改进。我们继续展示了高维度的使用如何反直觉地大幅缩短总测量时间,使量子控制违规几乎快了 2 个数量级,而只需将希尔伯特空间维度加倍即可实现。我们的工作最终证明了高维纠缠在损耗、噪声和测量时间方面为量子控制提供了显著的资源优势,并为具有终极安全性的实用量子网络打开了大门。
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SAURABH SRIVASTAVA 博士 药剂学系副教授兼系主任 副院长兼研究委员会主席 海得拉巴国家药学教育与研究学院 (NIPER) 电子邮件:saurabh@niperhyd.ac.in;saurabh_bitspilani@yahoo.co.in 电话:+91-9652815707 个人资料链接:https://www.linkedin.com/in/dr-saurabh-srivastava-432b7422/
弗吉尼亚航空航天科学技术学者项目 (VASTS) 由弗吉尼亚太空资助联盟 (VSGC) 运营,是一个为期一学期的在线互动科学、技术、工程和数学学习体验,面向弗吉尼亚州 11 年级和 12 年级学生,亮点是在弗吉尼亚州汉普顿的 NASA 兰利研究中心举办为期七天的住宿式暑期学院。学生在每年初秋申请该项目,项目的在线部分从 11 月持续到 4 月。得益于 NASA 兰利研究中心和弗吉尼亚州政府的支持,我们能够免费向学生提供该项目,这为那些无力支付此类费用的学生提供了机会。迄今为止,已有近 6200 名学生参加了 VASTS 在线课程,超过 2400 名学生参加了 VASTS 暑期学院。参加 VASTS 的学生代表了所有弗吉尼亚州参议院和弗吉尼亚州代表区。
