我國量子指紋識別技術獲得突破
發(fā)布時間：2016-07-04CNII網(wǎng)訊? 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和多媒體應用的快速發(fā)展,，特別是大數(shù)據(jù)時代的到來,，光通信網(wǎng)絡的業(yè)務量正在以指數(shù)級的速度迅速增長,?？紤]到有限的光纖線路資源,，傳遞最少的信息來進行有效的數(shù)據(jù)處理和提高單根光纖信道容量是目前光通信學術界和工業(yè)界面臨的核心問題,。量子通信除了可以提供無條件安全的信息傳輸手段外,，還可以通過量子通信復雜度研究為提高信道容量提供有效解決途徑,。量子通信復雜度研究利用量子力學的疊加原理,，可以用量子信道提供更高的信道容量,，其中一個重要的應用就是量子指紋識別。指紋識別主要應用于遙遠的雙方進行信息比對,，假設需要比對的信息量為N個比特,，經(jīng)典方法所需要傳送的最小信息量為比特，而量子指紋識別可以將需要傳送的信息量降低為 logN比特,，以指數(shù)級數(shù)提高信道容量,。
量子指紋識別理論于2001年提出，但受限于各種技術條件,，國際上以往的實驗都未能突破經(jīng)典極限,。潘建偉小組搭建了具有主動相位補償?shù)?0公里長雙Sagnac干涉儀，結合中科院上海微系統(tǒng)所超導實驗室研制的超低噪聲超導納米線單光子探測器,，最終實現(xiàn)了傳輸信息量比經(jīng)典極限低84%的量子指紋識別,。該實驗室不但在世界上首次突破經(jīng)典極限的量子指紋識別，也首次在實驗中觀測到量子信道容量相比經(jīng)典信道的優(yōu)越性,。
審稿人對這一工作的重要性給予高度認可,，稱贊這一實驗為“提供了量子密鑰分發(fā)之外的量子信息的重要應用”，歐洲物理學會下屬網(wǎng)站“物理世界”在文章未發(fā)表之前就該工作進行了報道,，報道援引國際著名量子通信專家Norbert Luetkenhaus的評論：“這項研究將開啟其他很多（量子通信）方面的應用,。”
該研究工作得到了中科院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心,、中科院超導電子學卓越創(chuàng)新中心,、中科院-阿里巴巴量子計算實驗室、基金委,、科技部,、教育部等部門的支持。
