相位纠缠编码方法和装置制造方法及图纸

一种用于光子对的相位纠缠编码方法和用于光子对的相位纠缠编码装置，其中所述方法包括：将偏振纠缠光源产生的偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别由偏振编码转换为相位编码；以及将转换为相位编码的第一光子和第二光子形成相位纠缠光子对。相位编码在光纤信道具有抗环境干扰、稳定传输的优势，利用本发明专利技术的相位纠缠编码装置，有助于实现光纤信道抗环境干扰的量子纠缠分发、量子隐形传态、量子密钥分发等应用需求。

【技术实现步骤摘要】
相位纠缠编码方法和装置
本专利技术涉及量子信息
中的光传输保密通信技术，尤其涉及一种相位纠缠编码方法和装置。
技术介绍
量子信息是量子力学与经典信息理论相结合的一个交叉热点研究领域，而量子纠缠是量子信息乃至量子理论的一个基础核心研究内容。量子纠缠在量子通信、量子计算以及量子传感等领域发挥着至关重要的作用，是实现基于EPR协议的量子密钥分配、量子隐形传态、量子中继、量子网络、量子成像等的基础理论和关键技术。纠缠光子对是实现量子纠缠最主要的方式，纠缠光子对中相互关联的物理量一般为偏振(自旋角动量)、轨道角动量、动量、时间等，对应的纠缠光子对为偏振纠缠光子对、轨道角动量纠缠光子对、动量纠缠光子对、时间纠缠光子对等。目前，偏振纠缠光子对是最为常用的，其产生方法较为成熟，广泛应用于在自由空间量子纠缠分发、量子隐形传态、量子密钥分配等诸多实验中。在量子通信中相位编码和偏振编码是光量子最重要和最常用的两种编码方式，不过，偏振纠缠光子对在光纤信道中传输时存在偏振态易受环境干扰而难以稳定保持的难题。因此，亟需一种改进的纠缠光子对的相关技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种用于光子对的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光子对的相位纠缠编码方法，其特征在于，所述方法包括：将偏振纠缠光源产生的偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别由偏振编码转换为相位编码；以及将转换为相位编码的第一光子和第二光子形成相位纠缠光子对；其中，所述将偏振纠缠光源产生的偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别由偏振编码转换为相位编码包括：对所述偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别执行偏振转相位编码操作，所述偏振转相位编码操作包括：通过偏振分束器将所述偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子中的每一个都分束为在两条子光路上传输的光子，通过分别设置于所述两条子光路上的相位编码器，对在所述两条子光路上传输的光子进行相位编码，并通...

【技术特征摘要】
2017.05.24 CN 20171037434041.一种用于光子对的相位纠缠编码方法，其特征在于，所述方法包括：将偏振纠缠光源产生的偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别由偏振编码转换为相位编码；以及将转换为相位编码的第一光子和第二光子形成相位纠缠光子对；其中，所述将偏振纠缠光源产生的偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别由偏振编码转换为相位编码包括：对所述偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子分别执行偏振转相位编码操作，所述偏振转相位编码操作包括：通过偏振分束器将所述偏振纠缠光子对中的第一光子和第二光子中的每一个都分束为在两条子光路上传输的光子，通过分别设置于所述两条子光路上的相位编码器，对在所述两条子光路上传输的光子进行相位编码，并通过合束器将经过相位编码后的在所述两条子光路上传输的光子合束为一条光路输出的光子，其中所述合束为一条光路输出的光子有确定的偏振态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对一个光子进行的所述偏振转相位编码操作中，所述分别设置于所述两条子光路上的相位编码器对所述两条子光路上传输的光子进行相位编码的相位相差180度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对一个光子进行的所述偏振转相位编码操作中，在所述两条子光路上传输的光子同步到达所述合束器，并合束为一条光路输出的光子。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏振分束器的正交基的本征态与所述第一光子或第二光子的正交偏振态相同，所述偏振分束器将所述第一光子或第二光子的正交偏振态分束到所述两条子光路上。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在入射至所述合束器的在所述两条子光路上传输的光子的偏振态相同的情况下，所述合束器采用偏振无关合束器；在入射至所述合束器的在所述两条子光路上传输的光子的偏振态为正交偏振态的情况下，所述合束器采用偏振无关合束器或偏振合束器；当所述合束器采用偏振合束器时，在所述两条子光路上传输的光子的正交偏振态为所述偏振合束器的正交基的本征态。6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，通过以下方式至少之一使所述合束为一条光路输出的光子有确定的偏振态：在所述合束器之后设置起偏器；在所述偏振分束器和所述合束器之间的两条子光路上分别设置起偏器；或者在所述偏振分束器和所述合束器之间的一条或两条子光路上设置偏振控制器。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述偏振分束器、所述相位编码器、所述合束器、所述偏振控制器、所述起偏器以及传导光使用的分立器件和波导器件均为偏振控制型器件，对光路中光子的偏振态进行控制，使得所述合束为一条光路输出的光子有确定的偏振态。8.一种用于光子对的相位纠缠编码装置，其特征在于，所述相位纠缠编码装置包括：偏振纠缠光源和两个偏振转相位编码装置，其中，所述偏振纠缠光源被配置为产生偏振纠缠光子对，所述偏振纠缠光子对包括偏振编码的第一光子和第二光子；所述两个偏振转相位编码装置被配置为分别接收所述偏振编码的第一光子和第二光子并且将偏振纠缠光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：许华醒，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11