一种单比特量子逻辑门教学实验箱、演示系统及演示方法技术方案

技术编号:40450811 阅读:20 留言:0更新日期:2024-02-22 23:09
本发明专利技术涉及单比特量子逻辑门教学领域,提供了一种单比特量子逻辑门教学实验箱、演示系统及演示方法。关联光子对制备子系统包括半导体激光器,以及沿光路方向依次排列的第一滤光片、四分之一波片、第一二分之一波片、第一平凸透镜和偏硼酸钡晶体;单比特量子逻辑门制备测量子系统包括沿光路方向依次排列的第二平凸透镜、第一平面反射镜、第二滤光片和第一偏振分光棱镜,以及透射路和反射路,所述透射路包括第二平面反射镜、第二二分之一波片、第二偏振分光棱镜和第一光纤耦合器,反射路包括第三平面反射镜、第三二分之一波片、第三偏振分光棱镜和第二光纤耦合器;电子学控制子系统包括第一单光子探测器、第二单光子探测器和符合计数控制装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单比特量子逻辑门教学领域,尤其涉及一种单比特量子逻辑门教学实验箱、演示系统及演示方法


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、构建量子逻辑门的方式有很多,如利用线性光学、核磁共振的能级、超导量子电路、离子阱中囚禁的离子能级等,但这些大多需要低温或精密控制,并且不够直观,运行成本较高,对基础设施要求严格,在普通的实验室环境下无法进行展示。

3、目前,单比特量子逻辑门系统多是在云平台上进行虚拟仿真实验。虚拟仿真实验是在理想的实验环节下通过鼠标操作完成的,无法提供给学生亲身实验的机会,这可能会导致学生对真实量子实验的认知欠缺,无法掌握量子实验中用到的各种元件的规范操作和使用方法。而除虚拟仿真实验外,单比特量子逻辑门系统多是在专业的光学平台上进行,存在着系统体积庞大、元器件繁多、实验环境要求高、集成度低等缺陷,且通常调试光路十分复杂,使学生在使用时会出现成功率低,调试时间长等问题,很难将其应用于教学演示中。


技术实现思路</b>

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单比特量子逻辑门教学实验箱,包括上箱体和下箱体,其特征在于,所述上箱体的光学面板上安装有关联光子对制备子系统和单比特量子逻辑门制备测量子系统,所述下箱体的光学面板上安装有电子学控制子系统,所述单比特量子逻辑门制备测量子系统通过光纤连接电子学控制子系统;

2.根据权利要求1所述的单比特量子逻辑门教学实验箱,其特征在于,所述四分之一波片和第一二分之一波片用于将半导体激光器发生的光源转换成竖直偏振光;

3.根据权利要求1所述的单比特量子逻辑门教学实验箱,其特征在于,所述第二平凸透镜固定在透镜架上,所述透镜架下装有滑轨,通过移动透镜架使光束变为平行光;

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【技术特征摘要】

1.一种单比特量子逻辑门教学实验箱,包括上箱体和下箱体,其特征在于,所述上箱体的光学面板上安装有关联光子对制备子系统和单比特量子逻辑门制备测量子系统,所述下箱体的光学面板上安装有电子学控制子系统,所述单比特量子逻辑门制备测量子系统通过光纤连接电子学控制子系统;

2.根据权利要求1所述的单比特量子逻辑门教学实验箱,其特征在于,所述四分之一波片和第一二分之一波片用于将半导体激光器发生的光源转换成竖直偏振光;

3.根据权利要求1所述的单比特量子逻辑门教学实验箱,其特征在于,所述第二平凸透镜固定在透镜架上,所述透镜架下装有滑轨,通过移动透镜架使光束变为平行光;

4.根据权利要求1所述的单比特量子逻辑门教学实验箱,其特征在于,所述第一单光子探测器通过第一射频线连接符合计数控制装置,第二单光子探测器通过第二射频线连接符合计数控制装置;

5.根据权利要求1所述的单比特量子逻辑门教学实验箱,其特征在于,所述通过旋转第二二分之一波片和/或第三二分之一波片,形...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐佳敏张雪莹赵济全
申请(专利权)人:九章济南量子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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