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优博教师研究成果在Nature合作期刊《npj Quantum Information》上发表

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优博教师研究成果在Nature合作期刊《npj Quantum Information》上发表

2022年03月07日

  优博理学院数学教学部在量子信息研究中取得重要进展。赵明镜教授与南方科技大学翁文康教授、博士生孟斐和张笑鸣合作,深入研究经典照明和量子照明,解析得到了探测过程中的最小出错率以及相应的探测粒子。该成果以“One-shot detection limits of quantum illumination with discrete signals”为题,于2020年9月2日在Nature出版集团旗下期刊《npj Quantum Information》在线发表,赵明镜为通讯作者。

  量子信息学是信息科学和量子理论相结合的交叉学科,它正处于取得重大进步的起点。全球正集中计算机科学、物理学、数学、信息学、工程学、材料学等领域人才,加速量子技术的研究与开发。量子照明是利用量子纠缠态和POVM测量来探测高度噪声的环境中具有低反射率的目标粒子的存在性。该研究首次系统地研究和对比了传统照明和量子照明,得到了一系列解析的结果。根据分析结果将参数空间分成三个区域。对于其中的两个参数空间,如果探测对象的反射率低于某个值时,所有反射回来的信号对于传统照明和量子照明都是无效的。在第三个参数区域中,量子照明的探测效果可以超越传统照明,其中量子照明方案中最优的探测粒子是纠缠态,它的施密特系数与环境噪声的系数成反比,与目标的存在概率和反射率无关。

 

图1.经典照明

图2.量子照明

  《npj Quantum Information》是自然出版集团与全球知名研究机构以开放获取形式出版的一系列在线出版物“自然合作期刊”(Nature Partner Journals, NPJ)之一。该期刊为中科院1区top期刊。

  论文链接:http://doi.org/10.1038/s41534-020-00303-z

  理学院数学教学部赵明镜教授目前共发表近50篇SCI学术论文,除此论文外,还在Nature子刊Sci. Rep.发表2篇,Phys.Rev.A发表15篇等。(供稿/图片:理学院 闻小永 编辑:张帆 审核人:王学文)

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