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基于电磁诱导透明机制的压缩光场量子存储

邓瑞婕 闫智辉 贾晓军

基于电磁诱导透明机制的压缩光场量子存储

邓瑞婕, 闫智辉, 贾晓军
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  • 光场的量子存储不仅是构建量子计算机的重要基础,而且是实现量子中继和远距离量子通信的核心部分.由于存在不可避免的光学损耗,光学参量放大器产生的压缩真空态光场将变为压缩热态光场,不再是最小不确定态.因此,压缩热态光场的量子存储是实现量子互联网的关键.在原子系综中利用电磁诱导透明机制能够实现量子态在光场正交分量和原子自旋波之间的相互映射,即受控量子存储.本文根据量子存储的保真度边界,研究了实现压缩热态光场量子存储的条件.量子存储的保真度边界是通过经典手段能够达到的最大保真度,当保真度大于该边界时,就实现了量子存储.通过数值计算分析了不同情况下压缩热态光场的量子存储保真度边界,以及存储保真度随存储效率的变化关系,得到了实现量子存储的条件,为连续变量量子存储实验设计提供了直接参考.
      通信作者: 闫智辉, zhyan@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2016YFA0301402)、国家自然科学基金(批准号:11322440,11474190,11304190)、霍英东教育基金、山西省自然科学基金(批准号:2014021001)、山西三晋学者项目和山西省回国留学人员科研资助项目资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-03
  • 修回日期:  2017-01-08
  • 刊出日期:  2017-04-05

基于电磁诱导透明机制的压缩光场量子存储

  • 1. 山西大学光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006;
  • 2. 山西大学, 极端光学协同创新中心, 太原 030006
  • 通信作者: 闫智辉, zhyan@sxu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2016YFA0301402)、国家自然科学基金(批准号:11322440,11474190,11304190)、霍英东教育基金、山西省自然科学基金(批准号:2014021001)、山西三晋学者项目和山西省回国留学人员科研资助项目资助的课题.

摘要: 光场的量子存储不仅是构建量子计算机的重要基础,而且是实现量子中继和远距离量子通信的核心部分.由于存在不可避免的光学损耗,光学参量放大器产生的压缩真空态光场将变为压缩热态光场,不再是最小不确定态.因此,压缩热态光场的量子存储是实现量子互联网的关键.在原子系综中利用电磁诱导透明机制能够实现量子态在光场正交分量和原子自旋波之间的相互映射,即受控量子存储.本文根据量子存储的保真度边界,研究了实现压缩热态光场量子存储的条件.量子存储的保真度边界是通过经典手段能够达到的最大保真度,当保真度大于该边界时,就实现了量子存储.通过数值计算分析了不同情况下压缩热态光场的量子存储保真度边界,以及存储保真度随存储效率的变化关系,得到了实现量子存储的条件,为连续变量量子存储实验设计提供了直接参考.

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