一种基于双偏振分束器的量子秘密共享方案

提出一个基于双偏振分束器的单量子比特全光纤量子秘密共享方案, 该方案具有自动补偿光纤及光学器件的双折射效应和相位抖动的功能, 在干涉对比度测试和稳定性测试时, 该方案在5 km通信距离中, 获得的干涉对比度优于993%, 且可长时间保持稳定. 关键词： 量子秘密共享 偏振分束器 单光子干涉     

Transferring and Bounding Single Photon in Waveguide Controlled by Quantum Node Based on Atomic Ensemble

We study the scattering process of photons confined in a one-dimensional optical waveguide by a laser controlled atomic ensemble. The investigation leads to an alternative setup of quantum node controlling the coherent transfer of single photon in such one dimensional continuum. To exactly solve the effective scattering equations by using the discrete coordinate approach, we simulate the linear waveguide as a coupled resonator array at the high energy limit. We generally calculate the transmission eoet~cients and its vanishing at resonance reflects the good controllability of our scheme. We also show that there exist two bound states to describe the localize photons around the cavity.     

利用单光子成功再现图像信息

美国罗切斯特大学研究人员日前表示，他们利用新开发的单光子技术，将相当于整张图像的信息进行编码和储存，并使其完美再现．该研究成果是光学信号存储方面取得的突破性进展，相关报告刊登在《物理评论快报》网站上．     

X射线通信系统的误码率分析

基于栅极控制脉冲发射X射线源与单光子探测技术的X射线通信语音方案已经在实验室实现, 为探索未来X射线深空通信应用打下了坚实的基础. 实验室X射线语音通信演示系统实现后, 迫切需要测试X射线通信系统的误码率性能. 在泊松噪声模型下对X射线通信演示系统的理论分析的基础上, 使用基于现场可编程门阵列的误码率测量方法对开关键控调制方式下X 射线通信误码率进行测量. 通过实验测量发现, 要实现语音通信, 系统误码率应该达到10^-4 量级; 分析、测量了现有系统在开关键控调制方式下不同速率对应的误码率, 论证了泊松噪声模型理论分析现有X射线通信系统的合理性; 分析提出了限制现有实验室条件下X 射线通信误码率性能的主要因素.     

单光子计数探测系统的线性性能研究

利用单光子计数技术对微弱光进行探测具有与其他模拟法相比的多个优势,如有好的抗漂移性、高的信噪比、较宽的线性区等。线性性能是探测器的基本性能之一,利用叠加法和距离平方反比法测量单光子计数探测系统的线性范围,当非线性因子为0.05时,利用叠加法实验测得系统线性响应计数率为3.9×10~5 Counts/s,利用距离平方反比法实验测得系统线性响应计数率为5×10~5 Counts/s。结果表明,两种方法测得响应线性度一致性较好。分析了电子学系统的漏计误差对探测器系统线性范围的影响。实验表明,通过缩短电子学系统中甄别器的死区时间(td)可以提高系统的线性范围。     

InAs/GaAs量子点1.3 μm单光子发射特性

采用双层耦合量子点的分子束外延生长技术生长了InAs/GaAs量子点样品,把量子点的发光波长成功地拓展到1.3 μm.采用光刻的工艺制备了直径为3 μm的柱状微腔,提高了量子点荧光的提取效率.在低温5 K下,测量得到量子点激子的荧光寿命约为1 ns;单量子点荧光二阶关联函数为0.015,显示单量子点荧光具有非常好的单光子特性;利用迈克耳孙干涉装置测量得到单光子的相干时间为22 ps,对应的谱线半高全宽度为30 μeV,且荧光谱线的线型为非均匀展宽的高斯线型.     

单光子源及在量子信息领域的应用

光量子比特是量子计算和量子通信的理想候选体系之一。高效率、高品质、确定性的单光子源是实现光学量子计算和绝对安全量子通信的重要前提条件。自组装半导体量子点,又称“人造原子”,具有优良的单光子性和光子全同性,是理想的单光子源。此外,量子点可以通过外加电场,囚禁单个原子或空穴,作为光子-自旋比特的界面,构建可扩展光量子网络。微柱腔耦合的量子点,拥有很强的Purcell效应,在保持单光子性和光子全同性的同时,大大地提高了提取效率,且具有很好的相干性,可用于大规模量子计算。近年来,人们在二维单原子层材料中发现了非经典的单光子发射,使二维材料和量子光学领域得到了结合,开辟了新的研究路线：探索单原子层材料在量子技术的潜在应用。和传统固态单光子源系统相比,二维材料更易于与其他光电平台结合,可人为控制缺陷位置,有利于推动高品质、低成本单光子源的发展,得到了科学家的广泛关注。本报告首先从量子计算和量子通信两方面提出发展单光子源的意义,接着介绍单光子源的性质和产生原理,然后介绍单光子源在自组装半导体量子点和二维单原子层材料中的实现和发展,最后从光子-自旋量子隐形传态和玻色采样实验中讨论单光子源在量子计算和量子网络方面的应用前景。     

e+e－实验中ψ(2S)能区连续态单光子湮没过程的贡献

研究了e⁺e^－实验中ψ(2S)能区连续态单光子湮没过程的截面对观测总截面的贡献.针对ψ(2S)质量处ωπ⁰和π⁺π^－两个观测末态,利用唯象模型估计了单光子湮没过程贡献的大小.分析表明,对于ψ(2S)→ωπ⁰和ψ(2S)→π⁺π^－,以及其他电磁末态分支比的确定,单光子湮没过程的贡献必须认真考虑.通过研究,我们认为对于BES实验来说,为了获得共振态电磁末态分支比的正确结果,至少需要在低于ψ(2S)共振峰的能量点采集10pb^－1的数据.     

Electrically Driven InAs Quantum-Dot Single-Photon Sources

Electrically driven single photon source based on single InAs quantum dot （QDs） is demonstrated. The device contains InAs QDs within a planar cavity formed between a bottom AlCaAs/CaAs distributed Bragg reflector （DBR） and a surface CaAs-air interface. The device is characterized by I-V curve and electroluminescence, and a single sharp exciton emission line at 966nm is observed. Hanbury Brown and Twiss （HBT） correlation measurements demonstrate single photon emission with suppression of multiphoton emission to below 45% at 80 K     

利用单光子微激射器产生强压缩腔场的理论研究

本文研究了初时占据上能级的二能级原子在相等的时间间隔中依次与初始处于相干态的单模腔场的相互作用,发现若初始场较强时,在这一过程中可以始终使场处于压缩态,并使之不断得到压缩,同时还简要地讨论了原子与压缩态腔场的相互作用。 关键词：