《基於減光子技術的薛丁格貓態的實驗製備》是依託山西大學，由劉建麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於減光子技術的薛丁格貓態的實驗製備
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉建麗
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對量子態進行操控不僅有著重要的科學意義而且具有極高的技術套用價值。近二十年來，除各類光子數態和各類糾纏態之外，薛丁格貓態成為近年來量子信息處理系統中的重要資源。具有高保真度和大幅值的薛丁格貓態是目前的一個研究熱點，因為它可以用於編碼完美的量子比特、容錯量子計算、超解析度量子計量等。本項目線上性光學系統中通過對高斯態進行非高斯操作來實現態的製備，即通過對壓縮真空態操控，進行減光子操作來製備薛丁格貓態。本項目主要研究：（1）利用高穩定性、低損耗的光學參量振盪器製備高純度、高壓縮度（8dB）的真空壓縮態光場；（2）利用兩級頻率過濾裝置搭建減光子系統，平衡零拍測量重構量子態，完成減光子操作製備具有高保真度和大幅值的薛丁格貓態。本項目為下一步對貓態進行量子操控實現任意量子比特的製備提供了基礎，並將拓展其在量子計算、量子通訊、量子精密測量等方面的套用。
結題摘要
在基金的資助下，主要開展了高純度、高壓縮度的真空壓縮態和基於減光子技術的薛丁格貓態的理論和實驗研究。利用基於PPKTP晶體構成的I類光學參量振盪器，實驗獲到了1064nm真空壓縮態光場，最大壓縮度為7.1dB，考慮到測量損耗後，光場的真空壓縮度可達8.7dB；在低泵浦功率下，實驗獲得了壓縮度為3.2dB、純度為93.3%的真空壓縮態光場。利用減光子技術和量子層析技術初步製備和重構了條件製備態，條件製備態為幅值約等於1、保真度為36.8%的薛丁格奇貓態。實驗中相關的實驗技術成果申請了國家發明專利3項、實用新型專利3項，均已授權。通過本項目，課題組掌握了一系列的實驗技術，為下一步提高貓態幅值和保真度，對貓態進行量子操控等實驗提供了堅實的基礎，這些研究將拓展薛丁格貓態在量子計算、量子糾纏純化、量子信息處理等領域的套用。
