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www.55402.com计算机系陈力军教授课题组在量子通信领域取得系列进展。多年来,小编校计算机科学与才具系陈力军教师课题组在量子通讯领域得到一体系首要拓宽,建议了借助Spin
Angular Momentum 和Orbital Angular Momentum
的高维量子路由,上述探讨结果为高殷度的广域量子通讯互联网的落实奠定了巩固的底工。

图1a

图1. 适用于仅带领自旋角动量SAM光子的量子路由;
适用于仅带领轨道角动量OAM光子的高维量子路由;
适用于同期教导SAM和OAM光子的高维量子路由;
适用于同有的时候间指点SAM和OAM光子的数不尽高维量子路由。SAM/OAM phase
gate能够转移分歧渠道上叠合态的相位差,进而使得Mach-Zehnder干涉仪依据分裂的相位差将光子传输至不一样的出口端口。

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(计算机科学与才具系 科学本领处)

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图1b

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图1c

图2.
量子路由对相同的时间指点SAM和OAM的单光子功用成功可能率;多级量子路由的中标可能率。

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课题组人员提出了二种完毕三方纠结分发的反事实方案,一种方案是利用光按键将三方分别与采用物质进行干预,利用“链式”量子芝诺效应,三方以全部的反事实干涉可能率完结纠葛分发职务,另一种方案是行使Michelson-type干涉仪调换两对纠葛态,进而使得三方的光子处于纠葛态,其它,由于方案中利用的多个吸取物质相距比较远,该方案使得可达成的缠绕分发间距加倍,如图4所示。有关结果刊登在【
Optics express, 23: 21193-21203 。

反事实量子通讯能够在量子信道上不传输任何量子随机信号的前提下做到通讯职责,进而进一层提升了量子通讯的安全性。课题组职员提议了一种完毕多方纠结分发的反事实方案。首先,使用双方反事实纠结分发取得光子-电子郁结对,再使用原子微腔系统获得光子-光子纠葛对,那么些光子-光子纠结对使用纠结分束器连接光子-电子纠结对,通过单光子的互相沟通,进而取得多方的电子纠葛,如图3所示。有关结果刊登在【JOSA
B, 33: 663-669 。

图1d

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该研商职业获得了国家科技(science and technology卡塔尔援助安插、国家自然科学基金、青海省科技(science and technologyState of Qatar支撑陈设和中央大学底工实验商量业务费等品类的帮衬。

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量子路由是量子网络中的需求器件。差别于杰出互联网路由的“存款和储蓄-转载”格局,量子的不行克隆和消相干等特征使得存储量子态是一项很难完结的能力,由此优质互联网路由的秘籍不能够适用于量子通讯网络。课题组职员使用无扰乱度量和量子点手艺提出了一种截然量子路由,该量子路由基于决定电子的叠合量子态将量子功率信号传输到不相同的输出端口(如图1.a和1.b所示)。别的,该方案不仅可以够适用于仅引导SAM大概OAM,还足以适用于同一时间辅导SAM和OAM的单光子比特。课题组职员使用串联的法子将不难的1-2量子路由扩充到1-n的多级量子路由。研商结果申明,依据不一致的电子调整态,量子频域信号能够在不破坏量子态的底工上传输到科学的出口端口。有关结果刊登在【Scientific
Reports, 6, 27033。

图4. “链式”量子芝诺效应的参数影响

图3. 多方纠葛分发的频率

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