量子隐型传态是一种才能在不同地点重建一个未知的量子态的技术，它是量子信息和量子技术中最重要的合同之一。量子隐型传态可以拿来克服在量子通讯中直接传输量子态的距离限制，以及在量子估算中实现量子比特之间的远程互相作用的困难。自2015年以来，实验上的量子隐型传态早已从简单的量子态（单个自由度，低维度）发展到复杂的量子态（多个自由度，高维度），但是从原理性的演示转向实际应用。本文综述了这种进展，非常是对量子隐型传态的非精典性质、复杂量子态的隐型传态、光子、原子和固态系统中的实验进展、以及在量子通讯和估算中的应用方面的理解，并讨论了未来发展的挑战和机遇。
哪些是量子隐型传态？
量子隐型传态是指将一个未知的量子态从一个地点（一般称为发送者，Alice）传输到另一个地点（一般称为接收者，Bob），而不须要实际发送携带该量子态的粒子。这个过程须要两个条件：一是Alice和Bob之间要事先共享一对纠缠粒子，二是Alice要将她对自己手中的两个粒子进行贝尔态检测的结果通过精典信道发送给Bob。按照Alice发送的信息，Bob可以对他手中的纠缠粒子进行适当的操作，进而使其弄成与Alice手中原始粒子相同的量子态。
为何要进行复杂量子态的隐型传态？
在实际应用中，一个单个粒子常常具有多个自由度（比如偏振光、轨道角动量、时空模式等），而且可以处于高维度或连续变量的超位置状态。这种复杂的量子状态可以携带更多的信息，但是具有更强的抗干扰能力。因而，在个别场景下，我们须要将这种复杂的量子状态进行隐型传态。但是，这也带来了更大的挑战：一方面，我们须要打算更复杂的纠缠资源，比如多自由度的纠缠或高维度的纠缠；另一方面，我们须要实现更复杂的贝尔态检测，比如多自由度的联合检测或高维度的投影检测。这种都对实验技术提出了更高的要求。
复杂量子态隐型传态的实验进展有什么？
在过去的几年中，实验上的复杂量子态隐型传态取得了明显的进展。首先，多自由度的量子隐型传态早已在光子系统中实现，比如偏振光和轨道角动量、偏振和时空模式、偏振和频度等。这种实验表明，多自由度的量子隐型传态可以增强信息传输的效率，而且可以拿来测试量子热学的基本原理，比如不确定性关系。其次，高维度的量子隐型传态也早已在光子系统中实现，比如四维、八维、十六维等。这种实验表明，高维度的量子隐型传态可以增强信息传输的安全性，而且可以拿来测试量子热学的非局域性。最后，连续变量的量子隐型传态也早已在光子系统、原子系统中实现，比如光子的位置和动量、原子的载流子和动量等。这种实验表明，连续变量的量子隐型传态可以增强信息传输的容错性，而且可以拿来测试量子热学的相干性。
量子隐型传态在量子通讯中的应用有什么？
量子隐型传态是量子通讯技术的核心组成部份，它可以拿来实现远距离的量子信息传输。在光纤通道中，早已实现了超过100公里的量子隐型传态；在自由空间通道中，借助卫星和地面之间的纠缠分发，早已实现了超过1400公里的量子隐型传态。这种实验为建立全球范围的量子互联网奠定了基础。再者，量子隐型传态还可以拿来实现超密编码和密集编码等高效率的信息编码合同，以及基于测不准关系的安全秘钥分发等。
量子隐型传态在量子估算中的应用有什么？
量子隐型传态可以拿来实现分布式量子估算中的关键操作，即在空间分离的量子比特之间构建逻辑联接。这些操作称为门隐型传态，它可以将一个本地的门操作分布到两个远程的粒子上，进而实现远程控制或远程交换等功能。门隐型传态可以拿来建立分布式量子网路中的节点间链接量子隐态传输，进而实现大规模的量子估算任务。门隐型传态还可以拿来实现容错性更强的拓扑编码等。
未来的发展方向和挑战有什么？
虽然量子隐型传态早已取得了好多重要的进展，但依然存在一些挑战和机遇。一方面，我们须要提升纠缠资源的质量和数目，以及贝尔态检测的效率和精度，进而提升量子隐型传态的保真度和成功几率。另一方面，我们须要探求更多类型和维度的复杂量子态的隐型传态量子隐态传输，以及更多领域和平台（比如固态系统、超导系统、原子系统等）的隐型传态，以及更多与量子估算、量子通讯、量子检测等相关的应用。我们期盼着量子隐型传态在未来能否为量子信息科学和技术带来更多的突破和创新。
