五光子纠缠与开放目的地隐形传态的实验演示

通用量子纠错需要操控五个或更多粒子的纠缠的能力。尽管三粒子或四粒子的纠缠已在实验上得到演示,并用于获得量子力学与定域实在论之间的极端矛盾,但五粒子纠缠的实现仍是一项实验挑战。同时,多方量子通信与计算中的一个关键实验挑战是所谓的开放目的地隐形传态。在开放目的地隐形传态中,单粒子的未知量子态首先被隐形传送到一个 N 粒子相干叠加态上,以执行分布式量子信息处理。在后续阶段,通过对剩余 N-1 个粒子执行投影测量,该被传送的态可在任意 N 个粒子之一上读出以用于进一步应用。在此,我们报道了五光子纠缠与开放目的地隐形传态的原理验证演示。在实验中,我们利用两对纠缠光子产生四光子纠缠态,随后将其与单光子态结合以实现实验目标。我们实验中发展的方法将在量子秘密共享和基于测量的量子计算等方面有各种应用。