Le laboratoire clé du CAS de l'information quantique, dirigé par le professeur Guo Guangcan, Li Chuanfeng, Xiang Guoyong et ses collaborateurs, rapporte l'amélioration des performances de l'orientation quantique avec des mesures d'intrication via des marches quantiques photoniques. Ces résultats ont été publiés en ligne par Lettres d'examen physique le 13 février.

Grâce à l'intrication quantique, le traitement de l'information quantique est beaucoup plus efficace que son homologue classique dans des tâches telles que le calcul quantique, communication quantique et métrologie quantique. L'intrication quantique peut se manifester dans les états quantiques et les mesures quantiques. Contrairement aux recherches approfondies sur les états d'intrication, il existe peu d'études expérimentales sur les mesures d'intrication car elles sont très difficiles à réaliser.

Dans les années récentes, Pr Guo-Yong Xiang et. Al. développé une méthode de réalisation de mesures d'intrication quantique via des marches quantiques photoniques, et leur méthode a non seulement une haute fidélité, mais est également déterministe. Ils ont utilisé cette technologie pour atteindre une efficacité sans précédent en tomographie d'état quantique et pour réduire l'effet de retour des mesures quantiques en thermodynamique quantique. Récemment, ils ont utilisé leur technologie pour améliorer l'orientation quantique.

En orientation quantique, Alice veut utiliser des ressources quantiques pour communiquer une direction spatiale aléatoire d'importance militaire à Bob. Un schéma simple consiste pour Alice à polariser une rotation dans la direction et à l'envoyer à Bob. Dès 1999, Nicolas Gisin de l'Université de Genève a découvert que les spins antiparallèles étaient plus efficaces que les spins parallèles en orientation quantique. Cela diffère de la contrepartie classique dans laquelle les efficacités des deux schémas de codage directionnel sont les mêmes. Il n'y a pas d'intrication dans les états quantiques du côté d'Alice, Donc, c'est l'enchevêtrement dans les mesures quantiques sur Bob qui augmente l'efficacité.

Comme les mesures d'intrication optimales sur les spins parallèles et antiparallèles sont difficiles à réaliser, il n'y a pas eu de mise en œuvre expérimentale convaincante malgré 20 ans de recherche. Pr Guo-Yong Xiang et. Al. réalisé avec succès de telles mesures d'intrication optimales via des marches quantiques. Les résultats expérimentaux démontrent clairement que les mesures d'intrication peuvent extraire plus d'informations de direction que les mesures locales, et la fidélité des vrilles antiparallèles est améliorée de 3,9% par rapport aux vrilles parallèles en course d'orientation.

Leur travail a démontré un phénomène vraiment non classique dérivé de l'intrication dans des mesures quantiques au lieu d'états quantiques. Cette percée offre une méthode efficace pour réaliser des mesures d'intrication dans les systèmes photoniques. Ces résultats sont intéressants non seulement pour les études fondamentales de l'intrication quantique et des mesures quantiques, mais aussi à de nombreuses applications en traitement de l'information quantique.