量子隱態傳輸和量子金鑰分發是非常重要的通訊方案，這些技術的實現離不開量子糾纏。製備和分發糾纏態，面臨的一大重要挑戰是避免量子退相干。所謂的量子退相干，是指由量子系統與周圍環境或者實驗裝置相互作用而導致系統變為非相干態。
事實上，在長程通訊中，現實環境是會干擾觀測系統的，出現退相干現象，這使得系統的糾纏模式逐漸消失，那麼資訊的傳遞就失敗了？補救的方式之一是——糾纏純化：具體地說，我們得到的一系列糾纏態，由於環境影響都存在不同程度的退相干，也就是混態，我們將其稱為混態系綜，從這個混態系綜裡面找一個子系綜（注意不是子系統），這個子系綜是“純度”較高的糾纏態。
還有一個聽起來很相似的概念——糾纏濃縮，是指從非最大糾纏純態中提取最大糾纏態的過程，請注意這個概念是針對糾纏純態而言的；利用糾纏純化和糾纏濃縮可以幫助實現安全高效的量子通訊；那麼它們的衡量方式就是獲得儘可能高的保真度；
所以，我們需要高保真的量子糾纏來保證資訊的傳輸質量。為了降低環境對糾纏態的影響，我們又需要糾纏純化技術。
那麼光有糾纏純化、濃縮技術，還是不夠的。我們知道，量子通訊的“實物載體”是光子，光子是目前已知的，與環境耦合作用最弱的粒子之一，這一特性使得它成為資訊傳輸的理想載體。光纖通訊中，傳輸過程仍然存在損耗，且距離越長損耗越大。科學家們提出量子中繼。簡單地說，將遠距離傳輸劃分為多個短距離傳輸，每一段的中間用量子中繼連線，解決訊號衰減問題。量子中繼、糾纏純化等諸多技術的配合，才能解決長程量子通訊等棘手的困難。
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參考文獻：
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封面引用：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.110.220502
