安徽量子通信技术有限公司

<正>量子密钥分发实验系统(BB84)利用量子态的不确定原理、量子态不可克隆原理、量子不可分原理等,将信息编码在单光子的量子态上,可完成量子密钥分发,结合一次一密的加密方式,可实现理论上的无条件安全保密通信。搭建量子密钥分发实验光路学习量子密钥分发BB84协议掌握量子信息编码方法实现量子保密通信全过程开发量子保密通信新的应用小型纠缠源实验系统性能指标波长:810nm。单路计数率:100kps符合计数率:6kps纠缠品质:92%泵浦光功率:0~100mw符合计数器门宽:3ns~10ns应用高亮纠缠光子源高亮单光子源量子成像极化关联曲线实验四种Bell态的制备Bell不等式测量单、双光子干涉实验     

多功能量子远程传态网络

连续变量量子远程传态在构建连续变量量子计算以及量子信息网络中发挥着重要作用.随着量子信息研究的深入发展,人们对多组份的量子远程传态以及它的灵活多样性、可控性等方面提出了更高的要求.本文提出了一种多功能量子远程传态网络的理论构建方案,首先将两对Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场相互耦合,获得具有特殊量子关联的4个光场模式,然后以此为量子资源构建功能性完全不同的两类量子远程传态网络,一类是仅能传送一个未知量子态的可控性量子远程传态网络,一类是可以同时传送两个未知量子态的量子远程传态网络.本文分别从控制方的数量、可传送未知量子态的数量、保真度等多方面分析了不同功能量子远程传态网络的应用特点及优势.该方案中仅利用同一种量子资源实现了量子远程传态网络的多类型构建,且量子资源的制备方式简易,易于向更多组份扩展,这些优势都为以后建立更大规模更加复杂的量子信息网络提供了更多更广阔的应用前景,加快了量子信息实用化的步伐.     

噪声信道下的远程混态制备

量子信息过程实际上也就是量子态的制备,操作,传输的过程.量子隐形传态(quantum teleporation)给我们提供了一种远程制备量子态的方法.近来,远程态制备(remote state preparation)的研究越来越受到人们的关注.它给我们提供了一种新的远程制备量子态的方法.与量子隐形传态不同的是:传送方(Alice)知道要传送的态,并且接收方知道要传送态所处在的系综.     

量子远程态制备及其经典信息代价研究

量子远程态制备（Remote State Preparation，简称RSP）是利用量子纠缠通道如EPR纠缠对和经典通信，发送者Alice帮助远处的接收者Bob在他的实验室制备一个量子态。在RSP中，发送者Alice完全知道所要传送的量子态的信息，即它是属于一种已知量子态的传输过程。     

光子两自由度超并行量子计算与超纠缠态操控

光子系统在量子信息处理和传输过程中有非常重要的应用. 譬如, 利用光子与原子(或人工原子)之间的相互作用, 可以完成信息的安全传输、存储和快速的并行计算处理等任务. 光子系统具有多个自由度, 如极化、空间模式、轨道角动量、时间-能量、频率等自由度. 光子系统的多个自由度可以同时应用于量子信息处理过程. 超并行量子计算利用光子系统多个自由度的光量子态同时进行量子并行计算, 使量子计算具有更强的并行性, 且需要的量子资源少, 更能抵抗光子数损耗等噪声的影响. 多个自由度同时存在纠缠的光子系统量子态称为超纠缠态, 它能够提高量子通信的容量与安全性, 辅助完成一些重要的量子通信任务. 在本综述中, 我们简要介绍了光子系统两自由度量子态在量子信息中的一些新应用, 包括超并行量子计算、超纠缠态分析、超纠缠浓缩和纯化三个部分.     

量子计算机理论中的量子叠加和量子纠缠

讨论了量子计算、量子通讯与量子计算机中的核心问题 量子叠加和量子纠缠. 从量子态表示量子信息为出发点, 指出有关量子信息的所有问题都可采用量子力学理论来处理. 其中信息的演变遵从薛定谔方程, 信息的传输就是量子态在量子通道中的传送, 信息处理就是量子态的幺正变换, 信息提取则是对量子系统实行量子测量.     

基于光纤中三阶非线性效应的量子关联光子对制备

光纤中的三阶非线性效应可用于多种量子态的制备,为量子信息的研究提供了一种有效的工具。光纤波导结构具有非线性作用长度长以及传输损耗低的特点,这可使非线性效应显著增强;而且波导结构中所产生的量子态具有纯净的空间模式,这有利于量子态的收集和操控;此外现有光纤和光纤器件具有工艺成熟、稳定高效和成本低廉的特点,这使得基于光纤的量子光源具有小型化、低成本以及可与现有光纤网络高效集成的优势。对基于光纤的量子关联光子对的制备工作进行回顾,主要内容包括利用不同种类的光纤实现不同波段、不同频谱特性的关联光子对,以及不同自由度的纠缠关联光子对。     

双模压缩态量子相干性演化的实验研究

量子相干性作为量子力学一个最显著的特征,被认为是量子信息过程中很重要的一种量子资源.单模压缩态和双模压缩态(Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态)均具有量子相干性,在制备和传输过程中的量子相干性对于实际应用具有重要意义.利用平衡零拍探测重构量子态的协方差矩阵,本文定量分析了量子态制备过程中的不完美以及信道传输损耗对单模和双模压缩态量子相干性的影响.实验证明量子态的压缩和纠缠特性及量子相干性对损耗均是鲁棒的.特别地,压缩和纠缠特性会随着量子态制备过程中热光子数的增大而减小,直至消失,而当压缩和纠缠均已消失时,量子相干性依然存在.实验结果为压缩态、纠缠态光场的量子相干性作为量子资源在量子信息过程中的应用提供了参考.     

光量子与量子通信

近年来，物理学家成功地将量子理论和信息科学结合起来，提出了许多令人耳目一新的概念、原理利方法．1993年C．H．Bennett提出了量子通信的概念；1997年中国科学家潘建伟与荷兰学者波密斯特合作，在国际上率先完成“量子态隐形传输”(简称隐形传态)试验，这是国际上首次通过实验成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上．     

利用Raman相互作用传送两比特的未知原子态

实现量子态的隐形传送,尤其是多比特量子态的隐形传送在量子信息领域中有非常重要的作用。本文提出了一种隐形传送两比特未知原子态方案。在此方案中,用一个三粒子纠缠态作为量子信道,传送两比特未知原子态。     

Remote state preparation of a photonic quantum state via quantum teleportation

We demonstrate an experimental realization of remote state preparation via the quantum teleportation algorithm, using an entangled photon pair in the polarization degree of freedom as the quantum resource. The input state is encoded on the path of one of the photons from the pair. The improved experimental scheme allows us to control the preparation and teleportation of a state over the entire Bloch sphere with a resolution of the degree of mixture given by the coherence length of the photon pair. Both the preparation of the input state and the implementation of the quantum gates are performed in a pair of chained displaced Sagnac interferometers, which contribute to the overall robustness of the setup. An average fidelity above 0.9 is obtained for the remote state preparation process. This scheme allows for a prepared state to be transmitted on every repetition of the experiment, thus giving an intrinsic success probability of 1.     

Complete quantum teleportation with a kerr nonlinearity

We present a scheme for the quantum teleportation of the polarization state of a photon employing a cross-Kerr medium. The experimental feasibility of the scheme is discussed and we show that, using the recently demonstrated ultraslow light propagation in cold atomic media, our proposal can be realized with presently available technology.     

Single-particle Entanglement and Its Application to Quantum Information Processing

Single-particle entanglement refers to entanglement produced with a single particle. It can be generated by illuminating a beam splitter with a single photon. We describe experimental schemes to realize quantum teleportation and quantum key distribution utilizing single-particle entanglement, and discuss the strengths and drawbacks of the schemes compared with the standard scheme utilizing two-photon polarization states. We show, in particular, that the quantum key distribution scheme based on single-particle entanglement is associated with a relatively high value of the bits of information transferred per particle sent and can thus be cost effective.     

Implementation of nonlocal Bell-state measurement and quantum information transfer with weak Kerr nonlinearity

We propose a protocol to implement the nonlocal Bell-state measurement, which is nearly determinate with the help of weak cross-Kerr nonlinearities and quantum non-destructive photon number resolving detection. Based on the nonlocal Bell-state measurement, we implement the quantum information transfer from one place to another. The process is different from conventional teleportation but can be regarded as a novel form of teleportation without entangled channel and classic communication.     

基于周期极化KTiOPO$lt;sub$gt;4$lt;/sub$gt;晶体的高亮度纠缠源研制

量子纠缠是量子信息领域的核心资源,目前利用β型硼酸钡（BBO）晶体参量下转换制备的纠缠光子对的亮度较低,它直接制约了量子通信的最远距离,已无法满足星地实用化量子通信的发展需求.利用周期极化KTiOPO₄晶体,采用准相位匹配技术设计产生了一种后选择的纠缠源,测得的符合计数达到了16×10³s^-1 mW^-1,极化对比度达到27∶1,在亮度上比基于BBO的量子纠缠光源提高了一个数量级以上.这一高亮度的纠缠源可以广泛应用于量子密钥分发、量子隐形传态以及量子计算等新兴量子信息领域,为实现全球化量子通信提供了有力的保障. 关键词： 纠缠态 准相位匹配 4晶体')" href="#">周期极化KTiOPO₄晶体     

量子无线广域网构建与路由策略

提出了一种基于多阶量子隐形传态的量子路由方案, 在量子移动终端之间没有共享纠缠对的情况下, 仍然可以完成量子态的无线传输. 该量子路由方案可以用来构建量子无线广域网, 其传输时延与所经过的链路距离和基站数目无关, 传输一个量子态所需的时间与采用量子隐形传态所需的时间相同. 因此, 从数据传输速率的观点来看, 该方案优于基于纠缠交换的量子路由方案. 关键词： 量子通信 多阶量子隐形传态 量子路由 量子无线广域网     

How far can one send a photon?

The answer to the question How far can one send a photon? depends heavily on what one means by a photon and on what one intends to do with that photon. For direct quantum communication, the limit is approximately 500 km. For terrestrial quantum communication, near-future technologies based on quantum teleportation and quantum memories will soon enable quantum repeaters that will turn the development of a world-wide-quantum-web (WWQW) into a highly non-trivial engineering problem. For Device-Independent Quantum Information Processing, near-future qubit amplifiers (i.e., probabilistic heralded amplification of the probability amplitude of the presence of photonic qubits) will soon allow demonstrations over a few tens of kilometers.     

Scheme for the teleportation of bipartite entangled state of the two cavity modes

In this paper, we propose a scheme for the teleportation of general two-partite entangled state of zero and one photon state from one bimodal cavity to another. The scheme can be realized by using cavity quantum electrodynamics (QED).     

Teleportation of electronic many-qubit states encoded in the electron spin of quantum dots via single photons

We propose a teleportation scheme that relies only on single-photon measurements and Faraday rotation, for teleportation of many-qubit entangled states stored in the electron spins of a quantum dot system. The interaction between a photon and the two electron spins, via Faraday rotation in microcavities, establishes Greenberger-Horne-Zeilinger entanglement in the spin-photon-spin system. The appropriate single-qubit measurements, and the communication of two classical bits, produce teleportation. This scheme provides the essential link between spintronic and photonic quantum information devices by permitting quantum information to be exchanged between them.