[發明專利]一種連續變量量子存儲節點之間非經典態的傳輸裝置

在審

• 申請號: 201610238929.7
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105719719A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 閆智輝;賈曉軍;彭堃墀
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G21K1/00
• 分類號: G21K1/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

技術領域

本發明涉及一種連續變量量子存儲節點之間非經典態的傳輸裝置，它是一種可應用于量子信息網絡的存儲節點-原子系綜之間的壓縮態的傳輸裝置，是一種將量子態的存儲和傳輸相結合的裝置。

背景技術

隨著量子信息的發展，由光和原子組成的量子信息網絡是實際應用的重要基礎。原子系綜是實現量子網絡節點的有效方法之一，可以作為量子存儲、處理節點。壓縮態不但是量子力學的重要內容之一，而且是量子信息和量子測量的必要資源。壓縮態在量子網絡節點的存儲和在量子網絡節點之間的傳輸是發展量子信息網絡的關鍵。

在2008年，中國科學技術大學的潘建偉教授研究組利用自發拉曼散射過程制備了分離變量的光和原子系綜之間的糾纏，通過量子離物傳態協議將光子的量子態傳輸到了原子系綜，在NaturePhysics4,103(2008)發表題為“Memory-built-inquantumteleportationwithphotonicandatomicqubits”的論文。在2012年，該研究組利用該方法將一個原子系綜的量子態傳輸到了另一個原子系綜，在Proc.Natl.Acad.Sci.109,20347(2012)發表題為“Quantumteleportationbetweenremoteatomic-ensemblequantummemories”的論文。

以上兩個研究工作將分離變量的光子量子態、原子系綜量子態幾率性地傳輸到原子系綜，解決了量子存儲節點之間的量子態傳輸的問題，但上述方法還存在著幾率性傳輸的技術問題。

發明內容

本發明的目的是解決現有分離變量的原子系綜之間存在著幾率性傳輸的技術問題，提供一種結構緊湊、可靠性好的可以應用于量子信息網絡的連續變量量子存儲節點之間非經典態的傳輸裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：基于連續變量量子信息中光場的正交分量和原子系綜的集體自旋波，利用電磁誘導透明過程在原子系綜中實現了非經典態的確定性存儲，同時利用自發拉曼散射過程產生的連續變量光和原子系綜的糾纏，確定性地傳輸連續變量原子系綜的非經典態。在控制光的作用下，實現非經典態在原子系綜中的存儲和釋放。在寫光信號和原子系綜的作用下，產生斯托克斯光和原子系綜自旋波的糾纏，然后通過測量和反饋，實現量子態的傳輸；在讀光信號和原子系綜的作用下，將原子系綜自旋波的量子態映射到反斯托克斯光的量子態，通過測量反斯托克斯光，驗證原子系綜的非經典特性。