[發明專利]非線性電磁量子信息處理

有效

• 申請號: 200580024861.2
• 申請日: 2005-06-28
• 公開（公告）號: CN101164076A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: R·G·博索萊爾;W·J·蒙羅;T·P·斯皮勒;S·巴雷特;P·科克;K·內莫托
• 申請（專利權）人: 惠普開發有限公司
• 主分類號: G06N1/00
• 分類號: G06N1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;王忠忠

1.一種量子相干系統，包括：

多個受控移相器(400)；

順序穿過所述受控移相器(400)的探測電磁模(M0)；以及

分別控制所述受控移相器(400)的多個控制電磁模(M1至Mn)，其中，所述控制電磁模(M1至Mn)的量子態分別控制相應的受控移相器(400)給予所述探測電磁模(M0)的量子態的相移。

2.如權利要求1所述的系統，其中，所述受控移相器(400)中的每個是偏振保持受控移相器。

3.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述受控移相器(400)中的每個包括：

具有第一相位常數θ的第一受控移相器(100-1)，其中，所述受控移相器(400)的控制電磁模的狀態的第一偏振分量(H)控制所述第一受控移相器(100-1)；

具有第二相位常數θ′的第二受控移相器(100-2)，其中，所述移相器(400)的控制電磁模的狀態的第二偏振分量(V)控制所述第二受控移相器(100-2)；以及

固定移相器(410)。

4.如權利要求1至3中任一項所述的系統，還包括測量所述探測電磁模(M0)的測量系統(530)，其中，所述探測電磁模(M0)的測量將所述控制電磁模(M1至Mn)的組合量子態投射到由來自所述測量系統的測量結果X所標識的希耳伯子空間中。

5.如權利要求4所述的系統，其中，所述測量系統(530)測量X正交。

6.一種包括第一對稱性分析器的系統，包括：

第一偏振保持受控移相器(400-1)；

第二偏振保持受控移相器(400-2)；

穿過所述第一偏振保持受控移相器(400-1)和所述第二偏振保持受控移相器(400-2)的探測電磁模(M0)；

控制所述第一偏振保持受控移相器(400-1)的第一控制電磁模(M1)，其中，所述第一控制電磁模(M1)的量子態控制所述第一偏振保持受控移相器(400-1)給予所述探測電磁模(M0)的量子態的第一相移；

控制所述第二偏振保持受控移相器(400-2)的第二控制電磁模(M2)，其中，所述第二控制電磁模(M2)的量子態控制所述第二偏振保持受控移相器(400-2)給予所述探測電磁模(M0)的所述量子態的第二相移；以及

測量所述探測電磁模的測量系統(530)。

7.如權利要求6所述的系統，還包括：

將所述第一控制電磁模(M1)和所述第二控制電磁模(M2)作為輸出模的第一分束器(610)；以及

將所述第一控制電磁模(M1)和所述第二控制電磁模(M2)作為輸入模的第二分束器(620)。

8.如權利要求6或7所述的系統，還包括處于所述第一模(M1)和第二控制模(M2)之一中的相位校正光學部件(550、560)，其中，相位校正光學部件(550、560)引入根據來自所述測量系統(530)的測量結果選擇的相移。

9.如權利要求6、7或8所述的系統，其中，所述系統是貝爾態分析器，并且還包括：

第二對稱性分析器(600-2)和第三對稱性分析器(600-3)，其中，每個對稱性分析器(600-1、600-2或600-3)具有光子態的第一輸入模和第二輸入模、光子態的第一輸出模和第二輸出模以及測量輸出，并且每個對稱性分析器(600-1、600-2或600-3)操作以將所述輸入模上的狀態投射到所述第一輸出模和第二輸出模上的狀態子空間中，所述子空間由所述測量輸出標識；

位于所述第一對稱性分析器(600-1)和第二對稱性分析器(600-2)之間的第一光子系統(810)，其中，所述第一光子系統(810)變換從所述第一對稱性分析器(600-1)輸出的狀態并將產生的變換狀態輸入到所述第二對稱性分析器(600-2)中；以及

位于所述第二分析器(600-2)和所述第三對稱性分析器(600-3)之間的第二光子系統(820)，其中，所述第二光子系統(820)變換從所述第二對稱性分析器(600-2)輸出的狀態并將產生的變換狀態輸入到所述第三對稱性分析器(600-3)中。