量子指紋識別

量子指紋識別是利用量子力學的疊加原理而研發的一個重要的套用。量子指紋識別理論於2001年提出，但受限於各種技術條件，國際上以往的實驗都未能突破經典極限，最終實現了傳輸信息量比經典極限低84%的量子指紋識別。2016年6月21日，中國科學家首次在信道容量上實現了對經典通信的超越，在20公里的光纖線路中實現了量子指紋識別。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。

基本信息

• 中文名：量子指紋識別

• 理論提出：2001年
• 研究突破時間：2016年
• 研究團隊：中國科大潘建偉團隊

理論提出

量子指紋識別

量子指紋識別理論於2001年提出，但受限於各種技術條件，國際上以往的實驗都未能突破經典極限。潘建偉小組搭建了具有主動相位補償的20公里長雙Sagnac干涉儀，結合中科院上海微系統所超導實驗室研製的超低噪聲超導納米線單光子探測器，最終實現了傳輸信息量比經典極限低84%的量子指紋識別。

技術創新

2016年6月22日，中國科學技術大學官方微博透露，中國科大潘建偉團隊與合作者利用線性光學系統，在20公里的光纖線路中實現了量子指紋識別，突破了經典極限，首次在信道容量上實現了對經典通信的超越。該成果近日發表在國際物理學權威學術期刊《物理評論快報》上。該成果由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完成。

主要套用

指紋識別主要套用於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。

前景展望

展望量子通信的前景，業內專家認為，未來能夠形成天地一體的全球化量子通信基礎設施，構建基於量子通信安全保障的未來網際網路，即“量子網際網路”。

社會評價

審稿人對這一工作的重要性給予高度認可，稱讚這一實驗為“提供了量子密鑰分發之外的量子信息的重要套用”，歐洲物理學會下屬網站《物理世界》在文章未發表之前就該工作進行了報導，報導援引國際著名量子通信專家NorbertLuetkenhaus的評論，“這項研究將開啟其他很多(量子通信)方面的套用。”