一种四光子纠缠量子光源及其实现方法技术

技术编号:46630137 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:28
本发明专利技术属于量子信息科学技术领域,具体地说是涉及一种四光子纠缠量子光源及其实现方法。本发明专利技术采用多色相干泵浦方案,使得三阶非线性光学器件在满足能量守恒及动量守恒的条件下,同时发生简并与非简并自发四波混频两种过程,从而使各自产生的关联光子对之间呈现纠缠特性,进而实现四光子纠缠态的产生。本发明专利技术公开的四光子纠缠量子光源能够以紧凑、高稳定性、可扩展的形式实现光量子纠缠维度的提升,从而实现更高效、更安全、更精准的量子信息处理和传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于量子信息科学,具体地说是涉及一种四光子纠缠量子光源及其实现方法


技术介绍

1、量子纠缠是量子信息处理乃至实现量子互联网的核心资源之一,非线性晶体内的参量下转换过程是目前产生纠缠光子对最成熟的方式。在上述参量过程中,关联光子对概率性产生,借助对路径、偏振等自由度的调制编码,可实现光子纠缠态的制备。自1998年a.zeilinger小组首次实现了两对纠缠光子之间的纠缠交换,多光子纠缠态的制备进入研究人员的视野。多个量子比特的相干操纵和纠缠态制备是发展可扩展量子信息技术的基础,可操纵的纠缠比特数目的增加将有望大大提升数据传输和量子信息处理的效率,同时有利于实现更复杂的量子逻辑操作和算法。

2、在光源制备方面,由于参量下转换过程中光子概率性产生的特点,该方法扩展得到的多光子纠缠态亮度随纠缠光子数增加指数下降;且参量光平台多基于自由空间搭建,光信息处理体系规模较大、较为复杂,在稳定性及小型化等方面受限。集成光子学以其低功耗、高稳定性和高扩展性的优势,在制备光量子态中已成为最受青睐的平台之一。当前量子信息科技的发展亟需高性能的集成多光子纠缠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,包括多色相干泵浦光源(1)、第一掺铒光纤放大器(2),第二掺铒光纤放大器(3)、第一偏振控制器(4)、第二偏振控制器(5)、边带抑制滤波器(6)、泵浦抑制滤波器(8)、非平衡干涉仪(9)、分光滤波器(10)、第一单光子探测器(11)、第二单光子探测器(12)、第三单光子探测器(13)、第四单光子探测器(14)、数字时间转换器(15)以及三阶非线性光学器件(7);

2.根据权利要求1所述的一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,所述多色相干泵浦光源(1)产生多色相干泵浦光的方式是电光频梳或非线性克尔频梳。

3.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,包括多色相干泵浦光源(1)、第一掺铒光纤放大器(2),第二掺铒光纤放大器(3)、第一偏振控制器(4)、第二偏振控制器(5)、边带抑制滤波器(6)、泵浦抑制滤波器(8)、非平衡干涉仪(9)、分光滤波器(10)、第一单光子探测器(11)、第二单光子探测器(12)、第三单光子探测器(13)、第四单光子探测器(14)、数字时间转换器(15)以及三阶非线性光学器件(7);

2.根据权利要求1所述的一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,所述多色相干泵浦光源(1)产生多色相干泵浦光的方式是电光频梳或非线性克尔频梳。

3.根据权利要求1所述的一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,所述多色相干泵浦光源(1)使用的窄线宽激光器是固体激光器、气体激光器、半导体激光器或染料激光器中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,所述第一偏振控制器(4)和第二偏振控制器(5)是波片型偏振控制器或光纤环形偏振控制器。

5.根据权利要求1所述的一种四光子纠缠量子光源,其特征在于,所述三阶非线性光学器件(7...

【专利技术属性】
技术研发人员:范云茹王加奇周强邓光伟宋海智王浟
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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