在遠距傳物中，量子粒子或量子比特的狀態被從一個位置傳送到另一個位置，而不傳送粒子本身。這種傳輸需要量子資源，例如一對額外的量子比特之間的糾纏。在理想情況下，量子比特狀態的傳輸和遠距傳物可以完美完成。然而，現實世界的系統很容易受到噪音和干擾的影響，這就降低和限制了遠距傳輸的質量。盡管存在通常會干擾量子態傳輸的噪聲，研究人員還是成功地進行了近乎完美的量子遠距傳輸。

芬蘭圖爾庫大學和中國科技大學(合肥)的研究人員現在提出了一種理論設想，并進行了相應的實驗來克服這一問題。換句話說，盡管存在噪聲，新方法仍能實現高質量的遠程傳輸。

圖爾庫大學的 Jyrki Piilo 教授說："這項工作的基礎是，在運行遠距傳輸協議之前，將糾纏分發到所使用的量子比特之外，即利用不同物理自由度之間的混合糾纏。"

傳統上，光子的偏振被用于遠距離傳輸中的量子比特糾纏，而目前的方法則利用了光子的偏振和頻率之間的混合糾纏。

Piilo介紹說："這使得噪聲對協議的影響發生了重大變化，事實上，我們的發現扭轉了噪聲的作用，使其從對遠程傳輸有害變為有利。"

在存在噪聲的傳統量子比特糾纏情況下，遠距傳輸協議不起作用。在最初存在混合糾纏且沒有噪聲的情況下，遠距傳輸也不起作用。奧利-西爾塔寧博士(Olli Siltanen)的博士論文介紹了當前研究的理論部分。

盡管在使用光子進行遠距傳物時存在某種噪聲，但這一發現幾乎實現了理想的遠距傳物。

中國科技大學的李傳鋒教授說："雖然我們在實驗室里用光子做了許多量子物理不同方面的實驗，但看到這個極具挑戰性的遠距傳物實驗成功完成，我們感到非常激動，也很有成就感。這是在最重要的量子協議背景下進行的一次重要的原理驗證實驗。"

遠距傳輸在傳輸量子信息等方面有著重要的應用，因此最重要的是要有辦法保護這種傳輸不受噪聲影響，并可用于其他量子應用。目前的研究成果可被視為基礎研究，具有重要的基礎意義，并為未來將該方法擴展到一般類型的噪聲源和其他量子協議的工作開辟了引人入勝的途徑。

審核編輯 黃宇