报告题目：高维量子纠缠网络

报  告 人：胡晓敏 副研究员 中国科学技术大学

研究方向：量子光学和量子网络

报告时间：2023年5月15日（星期一）上午10:30

报告地点：量子楼410报告厅

报告摘要：

量子网络以量子比特和量子纠缠作为基本资源，由可以处理和存储量子信息的节点与传递量子信息的信道组成，用于实现多个量子任务，例如实现安全信息传输、分布式量子计算和高精度量子测量等。经过近30年的努力，各国科学家已经实现基于纠缠分发和交换的量子网络的演示，正在向基于量子存储的量子网络努力。于此同时，各国量子科学家研究发现高维系统（Qudit）相对于二维系统（Qubit）有许多的优势： 1、更强的局域实在违背；2、更高的信道容量； 3、更强的噪音抵抗能力；4、量子计算的复杂度更低，并且提高量子计算的能力。迄今为止主流的量子系统中，如原子系统、离子阱系统、超导量子系统、光子系统等都可以构造出高维量子系统，其中以光子系统研究相对全面。我们采用新的技术路线（光子偏振路径高精度耦合，多芯光纤色散补偿，纠缠辅助等）构造高维量子网络。这种技术路线有易操作、易扩展和资源消耗低等优点，为高维纠缠网络技术开辟了新路径。在这个报告中我将介绍我们围绕着高维纠缠网络进行的一系列研究，研究内容包含以下两个方面：1、使用新的技术路线发展新型的高维量子纠缠制备，分发和测量技术，构建高维量子网络。2、结合新的方法论在量子网络中展示了高维量子信息处理的优势。

个人简介：

胡晓敏，男，生于1990年11月，副研究员，2009-2013 合肥工业大学 应用物理学 学士学位，2013-2018 中国科学技术大学 光学 博士学位，2018-2022中国科学技术大学 特任副研究员，2022-今 中国科学技术大学 副研究员。

主要从事量子光学和量子网络的实验研究，致力于利用高维量子信息处理过程，构建性能更加优越的高维量子网络。创新的将偏振路径耦合，多芯光纤色散补偿和纠缠辅助等新技术应用于构建新型高维量子网络，实现了32维纠缠态制备，11km高维纠缠分发和高维量子隐形传态，显著提高了高维纠缠的保真度，维度以及探测能力等关键指标，达到国际先进水平。在此基础上，结合子空间编码，多出口测量等新方法，展示高维量子网络信息处理优势。已发表SCI论文27篇，谷歌学术引用1100次。近年来以第一作者身份发表PRL 9篇，Science Advances 1篇，Optica1篇，Science Bulletin 2 篇。研究成果被诺贝尔奖获得者，IEEE会士正面大段评价。成果入选2021年度中国通信学会信息通信领域重大科技进展。