单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方案制造技术

技术编号:41522913 阅读:13 留言:0更新日期:2024-06-03 22:56
该发明专利技术属于量子通信技术领域,该发明专利技术创造性的设计了三种实现单粒子内部不同自由度纠缠态之间的纠缠交换方法。第一种是基于Bell态联合测量实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换。第二和第三种是基于cross‑Kerr介质和线性光学元件来实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换。三种纠缠方案的原理是,对两个各自纠缠在其自旋—轨道自由度上的光子,进行自旋自由度态(SAM)操作,使原本两个不相关联的量,两个光子的轨道角动量自由度(OAM)纠缠在一起。第一种纠缠交换方案能实现特定形式的目标状态的纠缠交换。第二和第三种纠缠交换方案能实现更多种类的目标状态交换。上述设计的三个纠缠交换方法有较好的抗干扰能力、且简单容易操作,具体用哪个方案实现纠缠交换可根据具体情况来选择。这三个单光子内部不同自由度纠缠态纠缠方法有望在量子通信、量子计算和量子网络中发挥较好的作用。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术属于量子通讯,具体的该专利技术设计了三种单粒子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法。


技术介绍

1、今天量子科技受到全世界的高度重视,是国家的重大战略。量子科技是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科,它包括量子通信、量子计算和量子测量。量子纠缠在量子科技中扮演着重要的角色,量子纠缠的关联性是量子通信和量子计算等技术的重要资源。今天对量子纠缠的研究已经扩展到化学、生物学、纳米科学和计算机科学等领域,许多基于量子纠缠的新技术,例如,量子密码学、量子隐形传态、量子中继和量子网络等开始发展起来。纠缠应该被理解为涉及至少两个对易可观测量,这两个可观测量,既可以属于不同的粒子,也可以属于同一个粒子,因此纠缠可分为两种类型:一种是多粒子体系间的纠缠;另一种是单粒子体系内部不同自由度之间的纠缠。多粒子体系间的纠缠态已被广泛研究,目前,单粒子内部不同自由度间纠缠态的研究还比较少。与多粒子体系间的纠缠态相比,单粒子内部不同自由度间的纠缠态有更强的抗干扰能力,并且更容易制备。单粒子内部不同自由度纠缠态可应用于量子计算、光镊系统、量子测量、量子中继和纠缠纯化等技术。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Bell态联合测量实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法,其特征在于,包括:

2.一种基于cross-Kerr介质实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法,其特征在于,包括:

3.一种基于线性光学元件实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法,其特征在于:纠缠交换方案实验装置的排列次序依次为,半波片——偏振片——半波片——偏振片——探测器,如图4所示。

4.如权利要求1所述的一种基于Bell态联合测量实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法。权利要求2所述的一种基于cross-Kerr介质实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠...

【技术特征摘要】

1.一种基于bell态联合测量实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法,其特征在于,包括:

2.一种基于cross-kerr介质实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法,其特征在于,包括:

3.一种基于线性光学元件实现单光子内部不同自由度纠缠态的纠缠交换方法,其特征在于:纠缠交换方案实验装置的排列次序依次为,半波片——偏振片——半波片——偏振片——探测器,如图4所示。

4.如权利要求1所述的一种基于bell态联合测量...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐江梅
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1