基於光子與原子分子雜化糾纏態的量子操控與套用研究

《基於光子與原子分子雜化糾纏態的量子操控與套用研究》是依託華東師範大學，由李燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於光子與原子分子雜化糾纏態的量子操控與套用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李燕
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

光子和原子因其本身特有的量子糾纏特性及其可操控性目前已成為研究量子信息與高精密測量備受關注的研究對象。受量子漲落的影響，高保真度量子態的製備和控制一直是量子光學與原子光學中具有挑戰性的課題，本項目探討採用量子操控實現非經典量子態的高保真度製備；光子與原子的離散與連續變數量子態在當前技術水平下已容易製備和控制並已套用於量子信息處理，但光子與原子相結合的雜化糾纏態的系統研究迄今為止還沒有完全展開。本項目通過產生糾纏的附加單光子相干態來實現一種光子的雜化糾纏態，使離散變數和連續變數協同起來，並由光子推廣到原子分子量子體系，探討實現原子分子的雜化糾纏態及其在量子信息中的套用。本項目的實施與成功將為量子光學、原子光學與量子信息科學增添新的內容，並為高精密控制在量子信息科學中的套用鋪墊道路和奠定理論基礎。

結題摘要

量子糾纏在量子通信中具有重要作用，受量子漲落的影響，高保真量子態的製備和操控一直是一個關注熱點。利用光、原子、超導系統、腔量子動力學、囚禁離子、核磁共振等可以製備糾纏源並套用於量子信息，而光和原子分子系統是重要的研究對象。根據量子系統本徵態分布特徵，量子通信包括離散變數量子通信和連續變數量子通信，二者各有優缺點。探索各種糾纏態的遠程製備及雜化量子信息處理，使離散和連續變數量子通信協同起來，實現高效高保真量子通信的研究成為目前極具挑戰性的課題。本課題主要圍繞光、冷原子和糾纏態，並結合與此相關的冷原子與量子信息領域內的前沿問題，做了一些理論計算和模擬：電磁誘導透明用於探測超冷原子相位、光晶格技術對超冷原子系綜的量子調控、光晶格中超冷原子量子相位和相變的探測、三量子比特類W態的量子動力學性質，此外利用第一性原理對過渡金屬Mn原子摻雜金團簇的穩定性等也做了一些有趣探討。這些結果有助於深入研究基於光子與原子分子系統的高保真糾纏態遠程製備及雜化量子信息處理等。