報告題目：高維量子糾纏網絡

報  告 人：胡曉敏 副研究員 中國科學技術大學

研究方向：量子光學和量子網絡

報告時間：2023年5月15日（星期一）上午10:30

報告地點：量子樓410報告廳

報告摘要：

量子網絡以量子比特和量子糾纏作為基本資源，由可以處理和存儲量子信息的節點與傳遞量子信息的信道組成，用於實現多個量子任務，例如實現安全信息傳輸、分佈式量子計算和高精度量子測量等。經過近30年的努力，各國科學家已經實現基於糾纏分發和交換的量子網絡的演示，正在向基於量子存儲的量子網絡努力。於此同時，各國量子科學家研究發現高維繫統（Qudit）相對於二維繫統（Qubit）有許多的優勢： 1、更強的局域實在違背；2、更高的信道容量； 3、更強的噪音抵抗能力；4、量子計算的複雜度更低，並且提高量子計算的能力。迄今為止主流的量子系統中，如原子系統、離子阱系統、超導量子系統、光子系統等都可以構造出高維量子系統，其中以光子系統研究相對全面。我們採用新的技術路線（光子偏振路徑高精度耦合，多芯光纖色散補償，糾纏輔助等）構造高維量子網絡。這種技術路線有易操作、易擴展和資源消耗低等優點，為高維糾纏網絡技術開闢了新路徑。在這個報告中我將介紹我們圍繞著高維糾纏網絡進行的一系列研究，研究內容包含以下兩個方面：1、使用新的技術路線發展新型的高維量子糾纏製備，分發和測量技術，構建高維量子網絡。2、結合新的方法論在量子網絡中展示了高維量子信息處理的優勢。

個人簡介：

胡曉敏，男，生於1990年11月，副研究員，2009-2013 合肥工業大學 應用物理學 學士學位，2013-2018 中國科學技術大學 光學 博士學位，2018-2022中國科學技術大學 特任副研究員，2022-今 中國科學技術大學 副研究員。

主要從事量子光學和量子網絡的實驗研究，致力於利用高維量子信息處理過程，構建性能更加優越的高維量子網絡。創新的將偏振路徑耦合，多芯光纖色散補償和糾纏輔助等新技術應用於構建新型高維量子網絡，實現了32維糾纏態製備，11km高維糾纏分發和高維量子隱形傳態，顯著提高了高維糾纏的保真度，維度以及探測能力等關鍵指標，達到國際先進水平。在此基礎上，結合子空間編碼，多出口測量等新方法，展示高維量子網絡信息處理優勢。已發表SCI論文27篇，谷歌學術引用1100次。近年來以第一作者身份發表PRL 9篇，Science Advances 1篇，Optica1篇，Science Bulletin 2 篇。研究成果被諾貝爾獎獲得者，IEEE會士正面大段評價。成果入選2021年度中國通信學會信息通信領域重大科技進展。