[實用新型]一種基于SAM-path-OAM混合W態的量子隱形傳態系統

有效

• 申請號: 201822264825.0
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN209517160U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 曾炎穎;郭邦紅
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

1.一種基于SAM-Path-OAM混合W態的量子隱形傳態系統，其特征在于，包括：Alice端和Bob端，所述Alice端包括：混合糾纏單元、糾纏交換單元、Path分析單元和SAM分析單元，所述Bob端包括OAM分析單元；所述混合糾纏單元包括：SAM-OAM混合糾纏子單元、SAM-Path混合糾纏子單元和SAM-SAM混合糾纏子單元；

所述SAM-OAM混合糾纏子單元內置有第一BBO晶體，通過所述第一BBO晶體產生第一軌道角動量糾纏光子對，且把所述第一軌道角動量糾纏光子對分為第一信號光和第一閑置光，再把所述第一軌道角動量糾纏光子轉換為偏振-軌道角動量糾纏光子，同時把所述第一信號光輸出到所述OAM分析單元；

所述SAM-Path混合糾纏子單元內置有第二BBO晶體，通過第二BBO晶體產生第二軌道角動量糾纏光子對，且把所述第二軌道角動量糾纏光子對分為第二信號光和第二閑置光，再把所述第二軌道角動量糾纏光子轉換為偏振-線動量糾纏光子，同時把所述第二信號光發送到所述Path分析單元；

所述SAM-SAM混合糾纏子單元用于產生互為垂直的偏振糾纏光子對，且把所述互為垂直的偏振糾纏光子對分為第三信號光和第三閑置光，再把所述第三閑置光發送到所述糾纏交換單元，同時把所述第三信號光發送到所述SAM分析單元；

所述糾纏交換單元將所述偏振-軌道角動量糾纏光子對、偏振-線動量糾纏光子對和互為垂直的偏振糾纏光子對進行糾纏交換，獲得多自由度混合糾纏W態光子；

所述OAM分析單元對接收到的第一信號光進行OAM分析；

所述Path分析單元對接收到的第二信號光進行路徑分析；

所述SAM分析單元對接收到的第三閑置光進行SAM分析。

2.根據權利要求1所述的一種基于SAM-Path-OAM混合W態的量子隱形傳態系統，其特征在于：

所述SAM-OAM混合糾纏子單元包括依次設置的第一泵浦源、第一棱鏡、第一BBO晶體、第一全反射鏡和第二全反射鏡，所述第一全反射鏡的反射側還依次設有第一半波片、OAM發生器和第一單模光纖；

所述第一泵浦光源的產生的泵浦光通過所述第一棱鏡和第一BBO晶體后產生第一軌道角動量糾纏光子對，且把所述第一軌道角動量糾纏光子對分為第一信號光和第一閑置光；所述第一信號光經過所述第二全反射鏡輸出到所述OAM分析單元；所述第一閑置光依次經過所述第一全反射鏡、第一半波片、OAM發生器和第一單模光纖后，所述第一軌道角動量糾纏光子轉換為偏振-軌道角動量糾纏光子對。

3.根據權利要求2所述的一種基于SAM-Path-OAM混合W態的量子隱形傳態系統，其特征在于：

所述OAM發生器由兩片共軛的碲化鋅晶體螺旋相位組成，所述碲化鋅晶體的橫向結晶X-Y軸具有90°的相對旋轉。

4.根據權利要求2所述的一種基于SAM-Path-OAM混合W態的量子隱形傳態系統，其特征在于：

所述SAM-Path混合糾纏子單元包括依次設置的第二棱鏡、第二BBO晶體和第五全反射鏡以及設置在所述第二BBO晶體和第五全反射鏡之間的第三全反射鏡和第四全反射鏡，所述第三全反射鏡的反射側還依次設有第一Q-plate相位板、第二單模光纖和第一λ/4波片；

照射至所述第一BBO晶體上的泵浦光部分透射過第一BBO晶體產生透射光束，所述透射光束經過所述第五全反射鏡再次反射至所述第二BBO晶體，產生第二軌道角動量糾纏光子對，且所述第二軌道角動量糾纏光子對被分為第二信號光和第二閑置光，所述第二信號光經過所述第四全反射鏡輸出到所述Path分析單元；所述第二閑置光依次經過所述第三全反射鏡、第一Q-plate相位板、第二單模光纖和第一λ/4波片后，所述第二軌道角動量糾纏光子轉換為偏振-線動量糾纏光子對。

5.根據權利要求4所述的一種基于SAM-Path-OAM混合W態的量子隱形傳態系統，其特征在于：

所述Q-plate相位板為Pancharatnam-Berry相位板，其由單軸雙折射向列液晶材料制成。