量子指纹识别是利用量子力学的叠加原理而研发的一个重要的套用。量子指纹识别理论于2001年提出,但受限于各种技术条件,国际上以往的实验都未能突破经典极限,最终实现了传输信息量比经典极限低84%的量子指纹识别。
中国科学家首次在信道容量上实现了对经典通信的超越,在20公里的光纤线路中实现了量子指纹识别。该实验不但是世界上首次突破经典极限的量子指纹识别,也是首次在实验中观测到量子信道容量相比经典信道的优越性。
基本介绍
- 中文名:量子指纹识别
- 外文名:Quantum fingerprint identification
- 原理:量子力学的叠加原理
- 提出:2001年
理论提出
量子指纹识别理论于2001年提出,但受限于各种技术条件,国际上以往的实验都未能突破经典极限。潘建伟小组搭建了具有主动相位补偿的20公里长双Sagnac干涉仪,结合中科院上海微系统所超导实验室研製的超低噪声超导纳米线单光子探测器,最终实现了传输信息量比经典极限低84%的量子指纹识别。
技术创新
2016年6月22日,中国科学技术大学官方微博透露,中国科大潘建伟团队与合作者利用线性光学系统,在20公里的光纤线路中实现了量子指纹识别,突破了经典极限,首次在信道容量上实现了对经典通信的超越。该成果近日发表在国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》上 。该成果由中国科技大学潘建伟及其同事张强、李力等与中科院上海微系统所、美国麻省理工学院的科研人员合作完成。
主要套用
指纹识别主要套用于遥远双方的信息比对,假设需要比对的信息量为100个单位,经典的指纹识别方法需要传送的最小信息量为10个单位,而通过量子指纹识别方法,利用量子力学的叠加原理,在理论上仅需传送2个单位的信息量就可以。
前景展望
展望量子通信的前景,业内专家认为,未来能够形成天地一体的全球化量子通信基础设施,构建基于量子通信安全保障的未来网际网路,即“量子网际网路”。
社会评价
审稿人对这一工作的重要性给予高度认可,称讚这一实验为“提供了量子密钥分发之外的量子信息的重要套用”,欧洲物理学会下属网站《物理世界》在文章未发表之前就该工作进行了报导,报导援引国际着名量子通信专家Norbert Luetkenhaus的评论,“这项研究将开启其他很多(量子通信)方面的套用。”