[發明專利]一種基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置

有效

• 申請號: 202111021711.3
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113726448B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 張勝利
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70;H04L9/08;G02F1/35
• 代理公司: 重慶一葉知秋專利代理事務所(普通合伙) 50277
• 代理人: 劉洪雨

1.一種基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，其特征在于，包括：

光源單元，包括EPR強糾纏光源和EPR第一弱糾纏光源，所述EPR強糾纏光源設有輸出端A，所述EPR第一弱糾纏光源設有第一輸出端和第二輸出端；

第一光子探測器，與所述第一輸出端連接；

第一自由空間光學通道，具有輸入端M1和輸出端N1，輸入端M1與輸出端A連接；

第一光學反射鏡，具有輸入端P1和輸出端Q1，輸入端P1與所述第二輸出端連接；

第一光學非線性分束器，具有輸入端X1、輸入端X2、輸出端Y1、輸出端Y2，輸入端X1與輸出端N1連接，輸入端X2與輸出端Q1連接，其中，輸出端Y2用于輸出兩模糾纏態的其中一個模式；

第三光子探測器，與輸出端Y1連接。

2.根據權利要求1所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，其特征在于，所述光源單元還包括EPR第二弱糾纏光源，所述EPR第二弱糾纏光源設有第三輸出端和第四輸出端，所述EPR強糾纏光源設有輸出端A和輸出端B，對應的，所述基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置還包括：

第二光子探測器，與所述第三輸出端連接；

第二自由空間光學通道，具有輸入端M2和輸出端N2，輸入端M2與輸出端B連接；

第二光學反射鏡，具有輸入端P2和輸出端Q2，輸入端P2與所述第四輸出端連接；

第二光學非線性分束器，具有輸入端X3、輸入端X4、輸出端Y3、輸出端Y4，輸入端X3與輸出端N2連接，輸入端X4與輸出端Q2連接，其中，輸出端Y4用于輸出兩模糾纏態的其中一個模式；

第四光子探測器，與輸出端Y3連接。

3.根據權利要求2所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，其特征在于，所述EPR強糾纏光源的壓縮度為15dB。

4.根據權利要求2所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，其特征在于，所述EPR第一弱糾纏光源和所述EPR第二弱糾纏光源的壓縮度為0.43dB。

5.根據權利要求2所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，其特征在于，所述第一光學非線性分束器和所述第二光學非線性分束器的參數為0.43～0.86dB。

6.根據權利要求2所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，其特征在于，所述第一光子探測器和所述第二光子探測器均為光子數可分辨光子探測器，所述第三光子探測器為光子數可分辨光子探測器或光子數不可分辨光子探測器，所述第四光子探測器為光子數可分辨光子探測器或光子數不可分辨光子探測器。

7.一種連續變量強糾纏相干性增強的確定方法，其特征在于，應用于權利要求1所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，所述方法包括：

獲取所述第一光子探測器的第一探測結果和所述第三光子探測器的第三探測結果；

若所述第一探測結果的光子數為1，且所述第三探測結果的光子數為0，確定連續變量強糾纏相干性增強成功；

若所述第一探測結果的光子數非1，或者，所述第三探測結果的光子數非0，確定連續變量強糾纏相干性增強失敗。

8.一種連續變量強糾纏相干性增強的確定方法，其特征在于，應用于權利要求2至6中任一項所述的基于非線性分束器的連續變量強糾纏相干性增強裝置，所述方法包括：

獲取所述第一光子探測器的第一探測結果、所述第二光子探測器的第二探測結果、所述第三光子探測器的第三探測結果和所述第四光子探測器的第四探測結果；

若所述第一探測結果的光子數和所述第二探測結果的光子數均為1，且所述第三探測結果的光子數和所述第四探測結果的光子數均為0，確定連續變量強糾纏相干性增強成功；

若所述第一探測結果的光子數或所述第二探測結果的光子數非1，或者，所述第三探測結果的光子數或所述第四探測結果的光子數非0，確定連續變量強糾纏相干性增強失敗。