《基於多光子高階OAM糾纏實現相位及轉動的超靈敏測量》是依託廈門大學，由陳理想擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：基於多光子高階OAM糾纏實現相位及轉動的超靈敏測量
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：陳理想
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相位的精密測量在諸多領域，如引力波探測等具有極重要的套用，而如何突破標準量子極限是核心問題。與傳統方法不同，本項目的研究亮點是在傳統的多光子路徑糾纏NOON態的基礎上，通過額外引入新型的軌道角動量(OAM)自由度，操控多光子的路徑信息與高階OAM態的高效耦合，從而實現多光子高階OAM糾纏態(N=4, OAM=500)的製備與調控。由於我們的方案允許同時對路徑疊加態和OAM疊加態的雙重測量，因此我們獲得相位的測量精度將會比只考慮路徑糾纏的NOON態提升一倍，從而更加顯著的突破標準量子極限。特別地，當微小的相移由物體的轉動引起時，我們的方案還可用於實現轉角或轉速的超靈敏度測量，測量的精度理論上將比傳統的方法提高約3個數量級(正比於N*OAM)。我們的研究不僅在基礎物理方面對於探討量子力學多光子干涉的基本原理，而且在工程物理方面對於量子精密測量及感測技術都具有重要的套用價值！
結題摘要
該項目主要研究目標是圍繞光子高維軌道角動量及其疊加態的製備，並結合量子糾纏調控，研究對轉動及相位的高靈敏度測量。主要成果的研究水平及創新性主要體現在以下五個方面：1、超淨室裝修與實驗平台升級，搭建了多光子糾纏態（含四光子）實驗平台建設及基本性能測試。2、實驗驗證了線性Doppler效應和轉動Doppler效應等效性。3、實現了光子水平下光學渦旋態的高靈敏探測技術。4、實驗實現了120mm自由空間轉動Doppler效應和轉動的高靈敏測量，並實現了基於OAM糾纏的非定域的旋轉Doppler效應。5、提出基於雙光子波函式調控的高靈敏單光子人臉識別技術。
