近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)李傳鋒、許金時(shí)等人，與上饒師范學(xué)院李波、梁曉斌，以及南開大學(xué)陳景靈合作，在光量子信息處理領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了光量子信息的掩蔽，成功地將量子信息隱藏到非局域的量子糾纏態(tài)中。

據(jù)了解，量子信息掩蔽（quantum information masking）是近期發(fā)展起來的一種信息處理協(xié)議，它將量子信息由單個(gè)量子載體完全轉(zhuǎn)移到多個(gè)載體間的量子糾纏態(tài)上，這樣僅從單個(gè)載體上將提取不到任何信息。量子信息掩蔽不僅在量子秘密共享、量子比特承諾等實(shí)際量子信息任務(wù)中具有廣泛應(yīng)用，同時(shí)也有助于深化對量子信息守恒等基本問題的理解。

量子信息掩蔽的工作原理和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)

（a）邏輯線路圖，（b）實(shí)驗(yàn)裝置圖

利用線性光學(xué)研究平臺，李傳鋒、許金時(shí)研究組首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了量子信息掩蔽。研究組研究發(fā)現(xiàn)，光學(xué)系統(tǒng)中的光子熔接門與掩蔽操作存在對應(yīng)關(guān)系，通過構(gòu)造光子熔接門，成功實(shí)現(xiàn)了光子偏振態(tài)的量子信息掩蔽，把單光子攜帶的量子態(tài)隱藏到了兩光子的量子糾纏態(tài)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，糾纏態(tài)與理論值相比較，保真度高達(dá)97.7%。

此外，研究組進(jìn)一步基于量子信息掩蔽，實(shí)現(xiàn)了三方量子秘密共享，并用來完成簡單圖像的安全傳輸。結(jié)合先前的實(shí)驗(yàn)工作，研究組還利用量子信息掩蔽操作構(gòu)造出無消相干子空間，展現(xiàn)了量子信息掩蔽在容錯量子通信上的應(yīng)用價(jià)值。

據(jù)悉，該成果于2021年4月30日在國際知名期刊《物理評論快報(bào)》上發(fā)表。這一成果展示了量子信息掩蔽作為一種全新的量子信息處理協(xié)議的可行性，對保密量子通信的理論研究和實(shí)際應(yīng)用都具有重要意義。