《自發參量下轉換產生的偏振糾纏光子對長壽命量子存儲》是依託山西大學，由王海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：自發參量下轉換產生的偏振糾纏光子對長壽命量子存儲
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王海
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
EPR糾纏光子的產生及其長壽命存儲是進行長距離量子通訊和可擴展光量子計算的一個重要工具。通過光學腔內II-類參量下轉換過程可產生出窄帶偏振糾纏光子對。通過電磁感應透明（EIT）動力學過程能實現偏振糾纏光子在原子系綜中的有效存儲，進而實現光與原子或原子與原子間的量子糾纏。然而，由於磁場噪聲導致的退相干效應，原子系綜中的量子記憶壽命僅達到微秒量級。這種短的存儲壽命成為長距離量子通訊和大尺度Cluster糾纏態產生的障礙。 本項目擬實現長壽命的量子糾纏記憶。 擬採用EIT動力學過程存儲參量下轉換產生的窄帶偏振糾纏光子對,實現原子系綜間的量子糾纏存儲。通過施加一中等強度的磁場消除原子的Zeeman能級簡併性，使偏振量子比特存儲在兩個磁不敏感自旋波上，獲得毫秒量級的量子糾纏存儲. 在此基礎上，探索無退相干子空間量子糾纏存儲,實現更長壽命的原子記憶量子糾纏。
結題摘要
EPR糾纏光子的產生及其長壽命存儲是進行長距離量子通訊和可擴展光量子計算的一個重要工具。在項目支持下，我們利用冷原子中的“寫”脈衝光激發的自發Raman散射過程進行了光與原子（自旋波）量子糾纏產生和長壽命存儲的研究。（1）實驗上，將“寫”脈衝光與其產生的信號光子共線傳輸並選擇磁不敏感躍遷存儲自旋波，實現了光量子態長壽命（2 毫秒）的存儲。在此基礎上，選擇合適的能級結構與“寫”脈衝光作用，使自旋波偏振量子比特信息存儲在磁不敏感和鐘躍遷兩個自旋波上，獲得了長壽命的自旋波-光子糾纏存儲。 對自旋波-光子糾纏態Bell不等式測量結果表明， 自旋波存儲0.4毫秒後，仍然與寫信號光子存在偏振糾纏。（2）在一個原子系綜中採用“寫”光激發原子，通過自發Ramam光散射過程產生了6個光-原子糾纏源，通過同時收集這6個糾纏源的散射光子並採用反饋控制讀出的方法實現了6倍增的糾纏態製備。
