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我首次实现光子轨道角动量纠缠量子存储

发布时间:2017-12-30

  我首次实现了量子动量纠缠量子存储的光子轨道

  2015年2月15日(记者吴长峰通讯员杨保国)我们的科学家已经实现了全球光子轨道角动量纠缠的量子存储,这进一步证明了基于高速数据的远距离大规模信息的实现,三维量子中继器量子信息传输的可行性。最近的研究成果发表在权威的国际期刊“物理评论快报”上。这是中国科学技术大学郭光灿教授领导的量子信息实验室重点科学家石宝森在高维量子继电器研究领域取得的重要进展。光子的轨道角动量在电磁波的螺旋螺旋的波阵面中产生,并且可以形成无限维编码空间。在轨道角动量空间中编码光子可以大大增加光子的信息承载能力。另外,利用光子高维码状态还可以提高量子密钥传输的安全性,实现二维码状态不能完成的量子信息协议,以及量子力学研究的基本问题。为了实现量子信息的大量信息传输和长距离传输,必须使用量子继电器,量子存储单元是量子中继的核心。因此,首先要实现高维量子纠缠的存储。自2013年世博森博士和丁东生博士成功实现了具有轨道角动量的国际单光子存储之后,他们最近在研究方向上取得了重要进展,实现了两个存储单元之间存在的光子轨道角动量的存储。他们用两个磁光阱准备了两个冷原子团,其中一个冷原子团准备了单光子与原子团之间的纠缠,然后把光子存储在另一个冷原子团中,从而实现了轨道角动量纠缠在两个原子合奏之间的存储。为了测试纠缠特性,他们使用量子层析成像重建了存储纠缠态的密度矩阵。通过比较存储前的双光子干涉能见度和存储保真度等,测试存储过程对纠缠度的影响。实验结果表明,轨道角动量纠缠可以高保真地存储。

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2017-12-30

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