The invention discloses a virtual simulation method of quantum entanglement source, which includes step 1, modeling each experimental device in the quantum optical experiment based on quantum entanglement source; step 2, constructing a virtual quantum optical experimental optical path based on quantum entanglement source; step 3, calculating the true coincidence count CT of a and B optical paths and the total coincidence count CA after adding the experimental noise. Based on the above parameters, experiments such as interference contrast curve measurement, Bell inequality test, entangled source fidelity measurement are completed. This method can simulate the construction of quantum entanglement source, adjust the angle of wave plate and measure the quantum entanglement state, so as to complete the experimental virtual simulation of quantum entanglement source.
【技术实现步骤摘要】
一种量子纠缠源的虚拟仿真方法
本专利技术属于量子信息领域,具体涉及一种量子纠缠源的虚拟仿真方法。
技术介绍
量子纠缠源是量子信息领域研究、教学的核心资源模块之一。实体纠缠源产生装置广泛应用于科学研究、课堂教学等方面。但是量子纠缠源实体装置存在价格昂贵、对实验环境要求苛刻、易损坏以及量子光信号无法可视化等诸多问题。为了解决上述问题,利用计算机和多媒体技术对实验仪器、实验设备及实验环境进行引导和模拟的虚拟仿真技术开始被应用于量子光学、量子信息领域。但是之前针对量子光学、量子信息的虚拟仿真局限于两维图像,无立体感;实验算法建模没有考虑实际仪器的不完美特性,使得虚拟仿真距离真实实验情景较远;同时没有在程序中配备具体的实验讲义、实验步骤和数据处理软件等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种量子纠缠源的虚拟仿真方法,进一步模拟真实环境中的噪声,得到趋于真实的总的符合计数,为干涉对比度曲线测量、纠缠源保真度测量、Bell不等式的检验等实验提供了实验依据。为实现上述技术目的,本专利技术采取的技术方案为:一种量子纠缠源的虚拟仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,对基于量子纠缠源的量子光学实验中的每个实验器件进行建模;所述的实验器件包括激光器、HWP半波片、PBS偏振分束器、QWP四分之一波片、Lens透镜、BBO晶体、楔形片、反射棱镜、偏振片、滤波片、准直器、光束终止器、单模光纤、探测器、符合计数仪、光学实验台、数据处理电脑;步骤2,构建虚拟的基于量子纠缠源的量子光学实验光路;所述的实验光路包括激光器,所述的激光器射出光路依次穿过第 ...
【技术保护点】
1.一种量子纠缠源的虚拟仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,对基于量子纠缠源的量子光学实验中的每个实验器件进行建模;所述的实验器件包括激光器、HWP半波片、PBS偏振分束器、QWP四分之一波片、Lens透镜、BBO晶体、楔形片、反射棱镜、偏振片、滤波片、准直器、光束终止器、单模光纤、探测器、符合计数仪、光学实验台、数据处理电脑;步骤2,构建虚拟的基于量子纠缠源的量子光学实验光路;所述的实验光路包括激光器,所述的激光器射出光路依次穿过第一半波片、偏振分束器、第二半波片、第一四分之一波片、第一透镜和BBO晶体后分为A光路和B光路,所述的A光路依次穿过第二透镜、第二四分之一波片、第三半波片、第一偏振片、第一滤波片后射入第一探测器的耦合头内,所述的B光路依次穿过第三透镜、第三四分之一波片、第四半波片、第二偏振片、第二探测器后射入第二探测器的耦合头内;步骤3,计算A光路和B光路的真实符合计数cT:激光器的光强记为p,纠缠光子对产生率为R,A光路和B光路本底衰减分别为ηA1、ηB1,第一探测器的耦合头、第二探测器的耦合头的偏转角度分别为χ1、χ2,则第一探测器的耦合头、第二探测器的耦合头引 ...
【技术特征摘要】
1.一种量子纠缠源的虚拟仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,对基于量子纠缠源的量子光学实验中的每个实验器件进行建模;所述的实验器件包括激光器、HWP半波片、PBS偏振分束器、QWP四分之一波片、Lens透镜、BBO晶体、楔形片、反射棱镜、偏振片、滤波片、准直器、光束终止器、单模光纤、探测器、符合计数仪、光学实验台、数据处理电脑;步骤2,构建虚拟的基于量子纠缠源的量子光学实验光路;所述的实验光路包括激光器,所述的激光器射出光路依次穿过第一半波片、偏振分束器、第二半波片、第一四分之一波片、第一透镜和BBO晶体后分为A光路和B光路,所述的A光路依次穿过第二透镜、第二四分之一波片、第三半波片、第一偏振片、第一滤波片后射入第一探测器的耦合头内,所述的B光路依次穿过第三透镜、第三四分之一波片、第四半波片、第二偏振片、第二探测器后射入第二探测器的耦合头内;步骤3,计算A光路和B光路的真实符合计数cT:激光器的光强记为p,纠缠光子对产生率为R,A光路和B光路本底衰减分别为ηA1、ηB1,第一探测器的耦合头、第二探测器的耦合头的偏转角度分别为χ1、χ2,则第一探测器的耦合头、第二探测器的耦合头引起的衰减ηA2、ηB2分别为:ηA2=cos(χ1);ηB2=cos(χ2);符合门宽为T,T的初始值为2ns,则两路的真实符合计数cT为:cT=p·R·ηA1·ηA2·ηB1·ηB2·c;上述公式中c为符合率,计算方法如下:第二半波片的偏转角度为θ1,BBO晶体的偏转角度为θ2,A光路中第二四分之一波片的偏转角度为第三半波片的偏转角度为θ3,B光路中第三四分之一波片的偏转角度为第四半波片的偏转角度为θ4,第一四分之一波片的偏转角度为δ;则激光经过偏振分束器后,量子态为|H>,经过第二半波片后,则量子态为:cos2θ1|H>+sin2θ1|V>;其中,|H〉是指水平偏振状态,|V〉...
【专利技术属性】
技术研发人员:安雪碧,宋红岩,丁禹阳,郝鹏磊,章丽,钱泳君,
申请(专利权)人:安徽问天量子科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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