《銫原子系統中高階模量子糾纏光束的製備及其套用研究》是依託浙江大學，由張俊香擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：銫原子系統中高階模量子糾纏光束的製備及其套用研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：張俊香
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著量子光學與量子信息的發展，對作為量子通信網路的重要光源之一的量子糾纏態的研究，也取得了一系列進展，如：從分離變數發展到連續變數、從雙模到多模、從單色到多色以及從單橫模到高階模等。高階模量子糾纏既可以提供空間上的量子關聯特性，也可以實現軌道與自旋角動量的多維超糾纏，因此在空間信息傳輸、超高精度量子成像與測量以及高容量量子密集編碼等領域有重要套用。該項目擬在銫原子介質中，研究基於原子相干效應和原子非線性效應實現高階橫模光場之間的空間量子關聯，獲得與銫原子D1吸收線相對應的多組份高階模量子糾纏的製備與操控。與此同時，對量子關聯與量子糾纏和量子失協的基本問題開展相關研究。在此基礎上，嘗試利用高階模量子糾纏進行光子-原子量子界面的量子信息的有效轉換、空間量子存儲、光子-原子界面Goos-Hanchen位移檢測等方面的套用研究。
結題摘要
隨著量子光學、量子信息以及量子通信網路的發展，量子糾纏光源的研究取得一系列進展，實現了從雙模到多模、單色到多色、單橫模到高階模等的研究拓展。高階模量子糾纏既可提供空間量子關聯特性，也可以實現軌道與自旋角動量的多維超糾纏，因此在空間信息傳輸、超高精度量子成像與測量以及高容量量子密集編碼等領域有重要套用。該項目在銫原子系統中利用作用場的相位關聯，實現了量子相干效應的增強與有效操控，為高階模糾纏的製備與操控奠定了良好基礎。基於此，利用高階模關聯特性實現了不同空間模的直接量子通信和空間分離成像與測量的原理性實驗。並進一步在銫原子系統中，通過操控作用場之間的相位關聯，實現了在動量空間的可調二維光晶格結構的製備，及其所具有的拓撲手性特性的測量。與此同時，利用原子在Zeeman子能級系統中對耦合場偏振的選擇激發效應，得到了原子折射率的各向異性特性，從而使線偏振探針光發生左旋和右旋光分量的相反位移偏移即光子自旋霍爾效應，這一效應具有角向和空間位移分離，用於極大增強Goos–Hänchen (GH) 位移的產生與檢測。
