基于时频测量的高维纠缠认证与量子导引实验

高维纠缠提供了超越当前基于量子比特的量子信息处理与量子通信方法局限性的独特途径。时频量子dit态的生成在保持光子数不变的情况下显著提升了量子容量，但为纠缠认证的可能测量带来了重大挑战。在此，我们开发了一种新方案并实验演示了24维纠缠与9维量子导引的认证。随后，我们将光子对置于等效于通过600公里光纤传输的色散条件下，仍认证了21维纠缠。此外，我们利用导引不等式以半设备无关方式证明7维纠缠，表明大色散并非分发与认证高维纠缠及量子导引的障碍。我们的方法利用通信波段光子的内在大字母表特性，实现了可扩展、商业可行且可现场部署的纠缠与可导引量子源，为完全可扩展的量子信息处理器和高维量子通信网络提供了一条路径。