近日,中國科學技術大學潘建偉及其同事張強、李力等與中科院上海微系統所、美國麻省理工學院的科研人員合作,在20公里的光纖線路中實現了量子指紋識別,并在國際上首次突破了經典通信的極限。該成果發表在國際物理學權威學術期刊《物理評論快報》上。
指紋識別主要應用于遙遠雙方的信息比對,假設需要比對的信息量為100個單位,經典的指紋識別方法需要傳送的最小信息量為10個單位,而通過量子指紋識別方法,利用量子力學的疊加原理,在理論上僅需傳送2個單位的信息量就可以了。
量子指紋識別理論早在2001年就被研究人員提出,但受限于各種技術條件,國際上以往的實驗都未能突破經典方法的極限。潘建偉與合作者的這次研究,最終實現了傳輸信息量相比經典極限降低84%的量子指紋識別。該實驗不但是世界上首次突破經典極限的量子指紋識別,也是首次在實驗中觀測到量子信道容量相比經典信道的優越性。
該研究成果得到了國際學術界的高度認可。《物理評論快報》審稿人稱贊這一實驗“提供了量子密鑰分發之外的量子信息的重要應用”。