《保偏光纖基糾纏雙光子態的產生及其相干操控研究》是依託電子科技大學,由周強擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：保偏光纖基糾纏雙光子態的產生及其相干操控研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周強
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子糾纏是區分經典和量子物理世界的基礎物理資源，被廣泛用於量子信息科學與技術的研究中，探索產生和操控量子糾纏的實用可靠方案是該領域的研究前沿。本項目發揮保偏光纖的雙折射特性，研究高質量糾纏雙光子態的產生和相干操控，突破普通單模光纖方案中偏振態擾動帶來的量子光源實用化瓶頸。研究內容包括：建立分析保偏光纖中糾纏雙光子態產生和相干操控的全量子理論模型；開展保偏光纖基高質量糾纏雙光子態產生和相干操控的實驗研究；研究發展實用化量子光源的泵浦光源和濾波技術。以期，明晰保偏光纖中糾纏雙光子態產生的物理基礎及其相干操控的量子干涉現象；闡明影響糾纏雙光子態產生質量的物理因素和最佳化條件並進行實驗驗證；論證基於量子干涉實現光子糾纏資源的可控路由和耦合等相干操控過程；產生1.5微米保真度＞0.95的空間-路徑和頻率糾纏雙光子態並進行實驗測量；研製皮秒脈衝泵浦光源和高消光比光學濾波器件等實用化量子光源關鍵技術。
結題摘要
本項目圍繞保偏光纖基糾纏雙光子態的產生與相干操控開展研究工作，並對光量子糾纏的量子信息套用進行擴展合作研究。作為區分經典和量子物理世界的基礎物理資源，量子糾纏被廣泛用於量子信息科學與技術的研究中。本項目正是在量子信息學科快速發展的背景下提出的，通過不斷加深對光纖雙折射特性的認識，我們探索出利用保偏光纖的雙折射特性實現光量子糾纏資源產生和相干操控的可靠方案，這些方案有效的克服了普通單模光纖方案中偏振態擾動的瓶頸。主要的研究內容包括：(1) 建立了分析保偏光纖中糾纏雙光子態的產生及其相干操控的全量子理論模型；(2) 開展了保偏光纖基糾纏雙光子態的產生及其相干操控的實驗研究，獲得頻率-路勁糾纏雙光子態，測量得到其干涉條紋可見度大於95%；(3) 總結了發展實用化量子光源的泵浦光源和濾波技術，具體含高性能鎖相雷射器和10皮秒量級脈衝雷射器等。更為重要的，得益於項目的支持，我們與加拿大卡爾加里大學開展合作研究，對光量子糾纏的量子信息套用進行擴展，研究工作包括：量子網路用場地光纖量子隱形傳態、測量無關量子密鑰分發、摻鉺光纖基通訊波段多頻道光-原子界面和頻分復用宣布式單光子源的研究工作。以上工作進一步拓展了電子科技大學在量子信息方向的研究，幫助我們籌建‘信息與量子實驗室’，並指明了我們在量子光源方向的具體研究，即復用宣布式單光子源和用於量子英特網的量子通道等。值得指出，我們申報的‘1.5微米波段主動頻分復用宣布式單光子源’，作為本項目的後續研究，已經獲得自然基金面上項目支持，為我們在電子科技大學繼續開展量子信息的研究提供了持續資助。
