12日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组与合作者首次实现11公里远距离量子纠缠纯化，纯化效率比此前国际最好水平提升6000多倍。
这一成果近日发表于国际知名期刊《物理评论快报》。
量子中继是在噪声信道中实现长距离量子通信的重要途径，而量子纠缠纯化是量子中继中的关键操作。此前的纠缠纯化协议都是利用两对低纠缠度的光子对实现。
中国科大研究团队与合作者提出仅需一对超纠缠光子对的纠缠纯化方案，在实验上制备出偏振和路径分别处于纠缠态的超纠缠光子对，并在11公里长的多芯光纤里进行纠缠分发，然后进行量子纠缠纯化操作。
实验结果表明，初始保真度和有效密钥率均得到提升。此外，由于只需要使用一对超纠缠光子对，该方案的纯化效率(每秒大约输出400对)比此前国际最好水平提升6000多倍。
据介绍，该成果迈出纠缠纯化从实验室到远距离的关键一步，大幅提升了纯化效率，为实现高效率量子中继提供了有力的技术保障。