《窄帶超糾纏光源的實驗研究》是依託南京大學，由張涵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：窄帶超糾纏光源的實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張涵
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
窄帶超糾纏光源可以同時實現光子在多個自由度上的糾纏，這極大地擴展了量子比特的數目，同時光源的線寬（幾十兆赫至幾百兆赫）可以匹配固態系統，實現光子基於固態系統的量子存儲，在可擴展的線性光學量子計算和量子網路中有重要的套用前景。本項目將研究諧振腔內Laguerre-Gaussian光高階模式的共振輸出，利用腔增強自發參量下轉換方法產生攜帶極化的軌道角動量糾纏態。在此基礎上，通過線性光學手段，我們將嘗試製備窄帶極化-軌道角動量超糾纏光源，研究光源的退相干機制，以及其量子關聯、量子非定域特性。此外，我們將分析光子與回音壁模式光學微腔的耦合機制，研究單光子基於微腔的量子存儲機制，為構築下一代可擴展的光學量子信息處理技術打下科學基礎。
結題摘要
本課題主要研究是利用非線性晶體和光學技術手段製備腔內產生的軌道角動量糾纏光源和預兆單光子源，研究光源的非經典特性和量子測量。實驗上，腔內產生的軌道角動量光子態的設計方案已經實現，基於非線性晶體的預兆單光子源和偏振糾纏光源也已經實驗實現。 此外，實驗上在相同的測量裝置和不同的測量事件定義下，測量了經典光場（相干態）和量子光場（單光子態），檢驗了非互文的KCBS不等式，實驗證實了單光子態的互文性。發現隨著測量事件的不同定義，經典光場也具備互文性，並且給出了互文性從經典到量子轉變的一個邊界。我們的結果強調了測量事件的不同定義對實驗檢驗互文性至關重要。 我們設計了一種手性單光子和微環腔相互作用的微芯系統，顯示出該系統可以實現高達幾個GHz頻寬的單光子量級的光隔離，並且能夠實現量子點到微腔的單向發射，這為基於晶片的量子信息處理和量子網路中實現多功能的手性單光子互連打開了一條通道。
