量子指紋識別首次突破經典通信極限

　　中國科技大學潘建偉及其同事張強、李力等與中科院上海微系統所、美國麻省理工學院的科研人員合作，在20公里的光纖線路中實現了量子指紋識別，并在國際上首次突破了經典通信的極限。該成果日前發表在國際物理學權威學術期刊《物理評論快報》上。

　　 隨著互聯網技術和多媒體應用的快速發展，特別是大數據時代的到來，光通信網絡的業務量正在以指數級的速度迅速增長。在光纖線路資源有限的情況下，如何傳遞最少的信息和提高光纖信道容量是目前光通信學術界和工業界的核心問題。指紋識別主要應用于遙遠雙方的信息比對，假設需要比對的信息量為100個單位，經典的指紋識別方法需要傳送的最小信息量為10個單位，而通過量子指紋識別方法，利用量子力學的疊加原理，在理論上僅需傳送2個單位的信息量就可以了。

　　 量子指紋識別理論早在2001年就被研究人員提出，但受限于各種技術條件，國際上以往的實驗都未能突破經典方法的極限。潘建偉與合作者的這次研究，最終實現了傳輸信息量相比經典極限降低84％的量子指紋識別。該實驗不但是世界上首次突破經典極限的量子指紋識別，也是首次在實驗中觀測到量子信道容量相比經典信道的優越性。

　　 該研究成果得到了國際學術界高度認可。《物理評論快報》審稿人稱贊這一實驗是“提供了量子秘鑰分發之外的量子信息的重要應用”；國際著名量子通信專家Norbert Luetkenhaus認為“這項研究將開啟其他很多（量子通信）方面的應用”。