高维路径纠缠源的制备及判断方法技术

技术编号:20991645 阅读:41 留言:0更新日期:2019-04-29 21:53
本发明专利技术公开了一种高维路径纠缠源的制备及判断方法,包括:设置一预定角度的半波片对输入的单偏振泵浦光进行偏振处理;利用一个或多个光束平移器BD对偏振处理后的单偏振泵浦光进行分束与平移处理,并利用一预定角度的半波片将经过BD处理后的水平偏振光H光处理为竖直偏振光V光;将所有V光射入预先设置的非线性晶体中,每一射入的V光均产生两路参量光,从而完成高维路径纠缠源的制备;利用BD对高维路径纠缠源中的光进行转换,并进行态层析,从而判断高维路径纠缠源的保真度。本发明专利技术公开的方法,具有成本低、容易实现的优点;同时,不仅可以有效的扩展到很高的维度,而且可以得到保真度较高的纠缠态。

Preparation and Judgment of High Dimensional Path Entanglement Sources

The invention discloses a method for preparing and judging a high-dimensional path entanglement source, which includes: setting a half-wave plate with a predetermined angle to polarize the input single polarization pump light; splitting and translating the polarized single polarization pump light with one or more beam translators BD, and using a half-wave plate with a predetermined angle to polarize the horizontally polarized light H after BD treatment. Optical processing is vertical polarized V-light; all V-light is injected into a pre-set non-linear crystal, and each V-light emitted generates two parametric beams, thus completing the preparation of high-dimensional path entanglement source; BD is used to transform the light in the high-dimensional path entanglement source, and state tomography is performed to determine the fidelity of high-dimensional path entanglement source. The method disclosed by the invention has the advantages of low cost and easy realization, and can not only effectively extend to high dimensions, but also obtain entangled states with high fidelity.

【技术实现步骤摘要】
高维路径纠缠源的制备及判断方法本申请是2015年7月28日向国家知识产权局申请的、申请号为201510455943.8、专利技术名称为高维路径纠缠源的制备及判断方法的分案申请。
本专利技术涉及量子信息
,尤其涉及一种高维路径纠缠源的制备及判断方法。
技术介绍
量子纠缠是一种非常重要的资源;比如量子信息领域如量子隐形传态,量子密集编码。对于使用光子实现量子纠缠现在最常用的方式就是使用各种非线性晶体通过自发参量下转换过程来实现。而对于高维纠缠对于光学领域最主要的实现方法利用拉格朗日-高斯模中光子的轨道角动量来实现。1992年,Allen等人就观察到了不同的Laguerre-Gaussian(LG)光携带不同的轨道角动量,可以用光子的轨道角动量编码。2001年Mair等人在实验室上证明自发参量下转换过程中产生的双光子在轨道角动量上是纠缠的。具体的过程是,在自发参量下转换过程中,一块薄的非线性晶体被一束z方向传播的激光激发。泵浦光的波失为kp束腰大小为ω0,那么产生双光子态函数为:其中,(l1,p1)对应于信号光的模式,(l2,p2)对应于闲散光的模式,l和p分别代表了LG模中的两个量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高维路径纠缠源的制备及判断方法,其特征在于,包括:设置一预定角度的半波片对输入的单偏振泵浦光进行偏振处理;利用一个或多个光束平移器BD对偏振处理后的单偏振泵浦光进行分束与平移处理,并利用一预定角度的半波片将经过BD处理后的水平偏振光H光处理为竖直偏振光V光;将所有V光射入预先设置的非线性晶体中,每一射入的V光均产生两路参量光,从而完成高维路径纠缠源的制备;高维路径纠缠源制备时,BD与BD之间、半波片与半波片之间,以及BD与半波片之间均为平行放置;利用BD对高维路径纠缠源中的光进行转换,并进行态层析,从而判断高维路径纠缠源的保真度;其中,进行三维路径纠缠源制备的步骤包括:设置一个17.6...

【技术特征摘要】
1.一种高维路径纠缠源的制备及判断方法,其特征在于,包括:设置一预定角度的半波片对输入的单偏振泵浦光进行偏振处理;利用一个或多个光束平移器BD对偏振处理后的单偏振泵浦光进行分束与平移处理,并利用一预定角度的半波片将经过BD处理后的水平偏振光H光处理为竖直偏振光V光;将所有V光射入预先设置的非线性晶体中,每一射入的V光均产生两路参量光,从而完成高维路径纠缠源的制备;高维路径纠缠源制备时,BD与BD之间、半波片与半波片之间,以及BD与半波片之间均为平行放置;利用BD对高维路径纠缠源中的光进行转换,并进行态层析,从而判断高维路径纠缠源的保真度;其中,进行三维路径纠缠源制备的步骤包括:设置一个17.6°的半波片对输入的H光进行偏振处理,处理后的光为H光与V光的叠加;利用BD1对H光与V光进行分束与平移处理,其中,H光沿着之前的方向传播,V光则向下平移一段距离;并分别利用0°与22.5°的半波片对从BD1射出的H光与V光进行偏振处理;其中,上方的H光经过0°半波片后,依然为H光,而下方的V光经过22.5°半波片后变为H光与V光的叠加;利用BD2对于偏振处理后的光进行分束与平移处理;其中,上方的H光保持之前的方向传播,下方的H光与V光分束后,H光保持之前的方向传播,V光则向下平移一段距离,则BD2射出的光自上向下排布为H光、H光及V光;分别对应的利用45°、45°与0°的半波片对从BD2射出光进行偏振处理,变成自上向下排布的三束V光;这三束V光射入预先设置的非线性晶体中,每一射入的V光均产生两路参量光,从而完成三维路径纠缠源的制备;进行二维路径纠缠源制备的步骤包括:设置一个22.5°的半波片对输入的H光或V光进行偏振处理,处理后的光为H光与V光的叠加,形成45°的线偏...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳必恒胡晓敏黄运锋李传锋郭光灿
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

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