6ird记者从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、唐建顺等与合作者合作，首次设计并实验实现了一种特殊的“退相并擦除”量子信道，并在该量子信道中验证了量子相干信息的不可加性。研究成果日前发表在国际着名期刊《物理评论快报》上。
信道收留量是衡量通讯信道在噪声环境中通讯能力的一个枢纽参数。对一个量子信道而言，其信道收留量的概念在传输不同种类信息的情况下，有多种表现形式，即经典收留量、私密收留量和量子收留量，量子收留量表示信道传输量子信息的能力，并由相干信息的最大值来定义。经由十余年的理论研究，人们先后发现量子信道的经典收留量和量子收留量均具有不可加性。
所谓不可加性就比如一个人的左耳和右耳都听不到声音，但把两只耳朵一起用时，却能够听得十分清晰。量子信道收留量的不可加性固然在理论上已经有了充分的研究，但是要在实验上观测到“不可加”的现象却十分难题。在常见的量子信道中，不可加性的效应十分微弱，难以实验观测。
为了能实际观测到这一现象，研究职员在实验上构建了一种同时具有“退相”和“擦除”性质的量子信道，即“退相并擦除”量子信道，首次显著且直接地观测到了量子收留量中相干信息的不可加性。研究职员搭建了一套具有n次复用能力的量子信道，研究发现，在使用双重和三重复用的信道时，其相干信息与在使用单重复用信道下测得的结果存在着显著的差值：在单重复用信道下测得相干信息量为零的情况下，双重和三重复用信道下的相干信息依旧存在。这就证实了量子相干信息的不可加性。
该成果对证实量子相干信息的不可加性和量子信道收留量的丈量都具有重要意义。审稿人评价“该实验研究对信息科学和量子技术领域都会有很大的匡助”。该工作构建了“退相并擦除”信道，为量子信息论的深进实验研究打下基础。
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原创量子信道收留量的不可加性首获实验验证
文章作者：6ird
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