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单光子无条件量子传送优势

量子物理 2025-11-13 v1

摘要

光子损耗是量子通信中最大的敌人。直接传输通常导致光子在长距离传播中存活率很低,阻碍了诸如无环路贝尔实验和设备独立量子密钥分配等高级应用。量子传送通过虚拟信道——量子纠缠——实现粒子传输,理论上可克服光子传输损耗。然而,实验上尚无量子传送单光子显示出高于直接传输的更高存活概率。为此,本文首先提出并演示了一种全光方案用于远程制备纠缠光子。通过有效 15 dB 信道损耗,我们实现了 82% 的事件就绪纠缠光子的鉴别效率。基于先前分发的纠缠,我们演示了传送传输效率相对于相同信道的直接传输提升 2.95 倍,从而建立了无条件的传送优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08951,
  title  = {Unconditional quantum teleportational advantage of single photons},
  author = {Li-Chao Peng and Dian Wu and Xue-Mei Gu and Jian Qin and Ke-Mi Xu and Han-Sen Zhong and Hui Wang and Yu-Ming He and Ming-Chen Chen and Li Li and Nai-Le Liu and Chao-Yang Lu and Jian-Wei Pan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08951},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 4 figures