連續變數偏振糾纏態光場製備的實驗及理論研究

《連續變數偏振糾纏態光場製備的實驗及理論研究》是依託山西大學，由閆智輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：連續變數偏振糾纏態光場製備的實驗及理論研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：閆智輝
• 依託單位：山西大學

項目摘要

量子糾纏是進行量子信乘殃埋息研究的重要資源。隨著量子信息網路研究的發展,光場與原子之間的相互作用已經成為目前量子信息研究的一個殃拜蒸連熱門課題。由於光場的偏振分量和原子的自旋分量均利用斯托克斯基失描述，便於直接相互作用，而且光場偏振分量的測量不需要本地振盪光場。因此，偏振糾纏態光場在量子存儲以及量子信息網路中有著重要套用前景。我們擬利用鈦寶石雷射器的倍頻光場泵浦的多個光學參量放大器，得到波長可連續調諧的連續變數偏振糾纏態光場，同時理論研究光場的偏振糾纏特性與實驗系統各參數的關係，這將為下一步開展光場與原子系綜之間糾纏的研究提供必要的光源。

結題摘要

量子糾纏是實現量子信息的重要資源。隨著量子信息網路的發展,光場與原子之間的相互作用已經成為目前量子信息研究的熱門課題之一。連續變數量子信息由於具有高效製備、操控和測量的優勢，因而引起了人們的廣泛關注。該項目圍繞波長與原子妹拘遙晚相互作用的連續變數非經典光場以及兩套原子系綜之間的連續鍵盼恥變數量子糾纏的製備開展了研究，主要完成了如下方面的工作：通過兩束正交壓縮光場在偏振分束稜鏡上耦合，實驗產生了低於量子噪聲極限4dB的連續變數偏振壓縮光場；將兩組份EPR糾纏光頌拜鑽場和兩束相干光在偏振分束稜鏡上耦合，實符店舉驗製備了兩組份連續變數偏正糾纏光轎悼場，兩組份不可分判據中的歸一化斯托克斯算符的量子關聯噪聲組合達到0.5（低於量子噪聲極限1）；將三組份GHZ類糾纏光場和三束相干光在偏振分束稜鏡上耦合，實驗得到了三組份連續變數偏正糾纏光場，三組份不可分判據中的歸一化斯托克斯算符的量子關聯噪聲組合分別為0.42，0.41，0.42（均低於量子噪聲極限1），三組份真正糾纏判據的值為1.25（低於量子噪聲極限2）；理論提出了通過光和原子混合糾纏交換，確定性地建立兩個空間分離的原子系綜之間量子糾纏的方案。由於光場的偏振分量和原子的自旋分量均利用斯托克斯基失描述，便於直接相互作用，而且光場偏振分量的測量不需要本地振盪光場。因此，本項目的研究結果可以為量子測量、量子存儲以及量子信息網路的研發提供實驗和理論基礎。