连续变量超纠缠态光场研究

项目名称： 连续变量超纠缠态光场研究

项目编号： No.11274212

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 郜江瑞

作者单位： 山西大学

项目金额： 93万元

中文摘要： 纠缠态是量子信息的核心基础，随着量子信息的发展，对高纠缠度高质量纠缠源、多组份多色纠缠光源以及多通道空间纠缠光源的需求更加迫切，它们在量子信息传输、存储、读取、交换以及并行处理中具有非常重要的意义。在光学参量振荡中实现四模共振的条件下，利用II类相位匹配技术可以同时获得连续变量超纠缠态光源，也就是同时具有轨道角动量纠缠和偏振纠缠的两对纠缠的光源。这一超纠缠态同时包含有高阶纠缠在内的多种纠缠，利用超纠缠态可望在一个光学参量震荡腔内同时获得多种四组份纠缠。我们拟采用对称平衡补偿方法解决高阶模在晶体中传播不可避免的Gouy相位问题，实验获得轨道角动量纠缠和偏振纠缠的连续变量超纠缠态光源，研究个光束的分离、合成控制及其测量，同时开展连续变量多组份纠缠研究。这种具有轨道角动量纠缠的多组份纠缠，无论对量子信息、光与原子相互作用以及量子物理本身研究都具有重要意义。

中文关键词： 超纠缠态；连续变量；轨道角动量；高阶模；参量振荡器

英文摘要： Quantum entanglement state is a key resource for quantum information. The good quality entanglement state of high entanglement degree, multi-color and multi-party entanglement and multi-channel space entanglement is very important and urgent needed now as the development of quantum information science. With 4 modes resonant in a cavity, it is possible to realize continuous-variable hyperentanglement in a type II phase matching optical parametric oscillator. The hyperentanglement is an entanglement state including both orbital entanglement and polarization entanglement together. It is related with other several entanglements including high order mode entanglement. It is also possible to obtain 4 parts entanglement with hyperentanglement. Compensating the Gouy phase in nonlinear crystal with symmetry and balance, we will realize 4 modes resonant and demonstrate continuous-variable hyperentanglement experimentally.

英文关键词： hyperentanglement；continuous variable；orbital angular momentum；high order mode；parametric oscillator