科技日报(记者吴长锋)记者从中国科学技术大学了解到，郭广灿院士团队在量子通信实验方面取得了重要进展。他的团队李传峰、黄云峰与暨南大学李朝晖教授、中山大学俞思远教授合作，首次实现了千米尺度三维轨道角动量的纠缠和分布。研究结果最近发表在国际光学杂志《光学》上。
量子纠缠是量子通信、量子精密测量、量子计算等量子信息过程中的重要资源，其长距离分布对于量子技术的实际应用和量子物理基础问题的检验非常重要。高维系统具有更高的信道容量、更强的反窃听能力和更有效的量子计算能力。光子轨道角动量是近年来受到广泛关注的高维系统，在量纲可扩性方面具有很大优势。但是轨道角动量纠缠很容易受到大气湍流或者光纤中模式串扰和模式色散的影响，之前只能传输几米，受限于二维纠缠的分布。
【/h/】针对高维轨道角动量纠缠分布面临的问题，研究人员自主研发了适合光子空 min复用的少模光纤，设计了轨道角动量模色散预补偿装置，首次实现了1 km光纤中三维轨道角动量纠缠光子对的分布。用广义Bell不等式(cglmp不等式)验证了分布量子态，得到了标准差的三个不等式违逆，验证了量子态的高维非局域性。根据光纤中模式色散的退相干特性，课题组还提出了进一步扩展其尺寸和传输距离的实现方案。
该研究为未来利用空模复用技术实现长距离、高维量子信息任务提供了可能。
