27、连续变量量子隐形传态：概念与拓展

连续变量量子隐形传态：概念与拓展

量子隐形传态作为量子通信领域的关键技术，一直以来都备受关注。传统上，人们更多地聚焦于二维希尔伯特空间内系统的隐形传态，例如具有两种可能偏振态的光子。然而，连续变量量子隐形传态为量子通信开辟了一条全新的途径。

量子隐形传态的进展

在量子隐形传态的研究中，已经取得了不少重要成果。有实验通过测量爱丽丝的四个探测器和鲍勃的两个探测器之间的联合检测率，实现了保真度约为 0.83 的隐形传态。2004 年，由蔡林格领导的维也纳小组完成了一项具有里程碑意义的“现实世界实验”。该实验旨在通过标准电信链路，在实验室之外的远距离实现隐形传态，即爱丽丝和鲍勃处于不同的实际位置，而非仅仅是光学实验台上的不同部分。实验基于贝内特协议，借助一条安装在多瑙河下方公共下水道中的 800 米长的光纤，实现了爱丽丝和鲍勃共享辅助的 EPR 光子对 bc。由于在 BSM 分析仪中仅使用线性相互作用，因此只能识别两种贝尔态。其余设置较为常规，使用微波信道进行经典通信，鲍勃则使用快速电光调制器执行与两种可识别贝尔态相对应的必要幺正变换。光纤使 EPR 光子 c 的速度降低了 2/3，这种时间延迟确保了接收器能够设置适当的幺正变换，从而实现了 600 米远距离的高保真度隐形传态，不同偏振态的保真度超过 0.85。

连续变量量子隐形传态的概念

此前的研究主要集中在二维希尔伯特空间系统的隐形传态，对于离散变量描述的系统（n > 2 维希尔伯特空间），测量和定义纠缠存在困难，使得超越二分问题的量子隐形传态变得复杂。然而，Vaidman 以及后来的 Braunstein 等人的研究表明，对于由连续变量表征的系统，如光场或大质量粒子的运动等无限维系统的状态，实现量子隐形传态是可行的