Il laboratorio chiave CAS di informazioni quantistiche, guidato dal Prof. Guo Guangcan, Li Chuanfeng, Xiang Guoyong e collaboratori, rapporti che migliorano le prestazioni dell'orienteering quantistico con misurazioni impiglianti tramite passeggiate quantistiche fotoniche. Questi risultati sono stati pubblicati online da Lettere di revisione fisica il 13 febbraio.

Grazie all'entanglement quantistico, l'elaborazione delle informazioni quantistiche è molto più efficiente della sua controparte classica in compiti come il calcolo quantistico, comunicazione quantistica e metrologia quantistica. L'entanglement quantistico può manifestarsi in stati quantistici e misurazioni quantistiche. Contrariamente alla vasta ricerca sugli stati entangled, ci sono pochi studi sperimentali sulle misurazioni dell'entanglement perché sono così difficili da realizzare.

Negli ultimi anni, Prof. Guo-Yong Xiang et. al. sviluppato un metodo per realizzare misurazioni di entanglement quantistico tramite passeggiate quantistiche fotoniche, e il loro metodo non solo ha un'alta fedeltà, ma è anche deterministico. Hanno usato questa tecnologia per ottenere un'efficienza senza precedenti nella tomografia a stato quantistico e per ridurre l'azione posteriore delle misurazioni quantistiche nella termodinamica quantistica. Recentemente, hanno usato la loro tecnologia per migliorare l'orienteering quantistico.

Nell'orienteering quantistico, Alice vuole usare le risorse quantistiche per comunicare a Bob una direzione spaziale casuale di importanza militare. Uno schema semplice è che Alice polarizza uno spin lungo la direzione e lo invia a Bob. Già nel 1999, Nicolas Gisin dell'Università di Ginevra ha scoperto che gli spin antiparalleli erano più efficienti degli spin paralleli nell'orienteering quantistico. Ciò differisce dalla controparte classica in cui le efficienze degli schemi di codifica a due direzioni sono le stesse. Non c'è entanglement negli stati quantistici dal lato di Alice, così, è l'entanglement nelle misurazioni quantistiche su Bob che aumenta l'efficienza.

Poiché le misurazioni di entanglement ottimali su spin paralleli e antiparalleli sono difficili da realizzare, non c'è stata una convincente implementazione sperimentale nonostante 20 anni di ricerca. Prof. Guo-Yong Xiang et. al. realizzato con successo tali misurazioni di entanglement ottimali tramite passeggiate quantistiche. I risultati sperimentali dimostrano chiaramente che le misurazioni entangled possono estrarre più informazioni sulla direzione rispetto alle misurazioni locali, e la fedeltà degli spin antiparalleli è migliorata del 3,9% rispetto agli spin paralleli nell'orienteering.

Il loro lavoro ha dimostrato un fenomeno veramente non classico derivato dall'entanglement nelle misurazioni quantistiche invece che negli stati quantistici. Questa svolta offre un metodo efficace per realizzare misurazioni di entanglement nei sistemi fotonici. Questi risultati sono di interesse non solo per gli studi fondamentali sull'entanglement quantistico e le misurazioni quantistiche, ma anche a molte applicazioni nell'elaborazione dell'informazione quantistica.