中新社合肥2月3日電 (記者 吳蘭)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)3日消息：該校郭光燦院士團隊在量子通信實驗研究中取得重要進展，首次實現(xiàn)超越標準量子香農(nóng)理論的量子通信。

該成果發(fā)表在國際物理學(xué)著名學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。由李傳鋒、柳必恒等人與香港大學(xué)理論物理學(xué)家合作完成，首次實現(xiàn)了量子信道因果序的相干疊加。

香農(nóng)理論是經(jīng)典信息論的基礎(chǔ)，其中信息載體是經(jīng)典系統(tǒng)。如果把信息載體推廣到量子系統(tǒng)則得到標準的量子香農(nóng)理論，它是量子通信與量子信息的基礎(chǔ)，已經(jīng)在量子信息壓縮、噪聲信道中的信息傳輸、糾纏輔助的量子通信等方面取得了極大的成功。

近兩年的理論研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多個信道連接順序處于相干疊加態(tài)時，經(jīng)典信息和量子信息的傳輸速率相比標準的量子香農(nóng)理論都有進一步的提升。

受此啟發(fā)，李傳鋒、柳必恒等人通過構(gòu)造光學(xué)量子開關(guān)，實現(xiàn)了兩個信道兩種連接順序的相干疊加等技術(shù)，使得相干疊加操作的保真度達到97%以上。在此基礎(chǔ)上，又分別實現(xiàn)了經(jīng)典信息和量子信息的高保真度傳輸，實驗結(jié)果均優(yōu)于標準量子香農(nóng)理論通信模型(傳輸路徑不相干疊加)的結(jié)果。

該工作是國際上首個利用量子信道因果序的相干疊加實現(xiàn)超越標準量子香農(nóng)理論的量子通信原理性實驗驗證，是香農(nóng)理論二次量子化的重要一步。對量子計算和量子精密測量以及在量子時空的模擬中也有重要用途。(完)