申请/专利权人：合肥硅臻芯片技术有限公司

申请日：2024-03-22

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117930561A

主分类号：G02F1/35

分类号：G02F1/35

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：本申请公开了一种高维纠缠光源及高维纠缠态的产生方法，高维纠缠光源包括初态量子态产生模块、子空间编码模块、传输连接波导、H门操作模块、第一出射模块、第二出射模块和N个传输直波导，在本申请中初态量子态产生模块将外部输入的泵浦光分为N束光并基于N束光产生一对纠缠光子且不同光束与第一束光的光强比与初态量子态产生模块相应输出端口输出量子态的幅度值相关，也即是通过初态量子态产生模块对泵浦光进行量子态的预调制，然后通过子空间编码模块对纠缠双光子进行维度拓展和调制实现量子纠缠态子空间的重配置，最后通过H门操作模块层层约化使输出的量子态的路径为M条，实现了拓展量子态维度的同时又极大地减少了量子态的输出路径。

主权项：1.一种高维纠缠光源，其特征在于，包括初态量子态产生模块、子空间编码模块、传输连接波导、H门操作模块、第一出射模块、第二出射模块和N个传输直波导；初态量子态产生模块具有N组输出端口，用于将外部输入的泵浦光分为N束光并基于N束光产生一对纠缠光子且第i束光与第一束光的光强比为：1，其中N=2n,n和i均为任意正整数且，表示初态量子态产生模块第i组输出端口输出量子态的幅度值；一对纠缠光子从其中一组输出端口输出，每组输出端口包括上输出子端口和下输出子端口，一对纠缠光子的波长分别为和且波长为的光子从上输出子端口输出，波长为的光子从下输出子端口输出，N组输出端口中的上输出子端口与N个传输直波导的输入端一一对应连接，第一组输出端口中的下输出子端口与传输连接波导连接，另（N-1）组输出端口中的下输出子端口与（N-1）个M维编码结构一一对应连接；第一出射模块包括N个出射端口，N个传输直波导的输出端与第一出射模块中的N个出射端口一一对应连接；子空间编码模块用于对其接收的光子进行量子态扩展并编码为M维量子态，包括（N-1）个M维编码结构，每个M维编码结构由若干个MZ干涉环级联组成并呈树状结构，树状结构的第一级设置1个MZ干涉环，第二级设置2个MZ干涉环，第三级设置4个MZ干涉环，以此类推，第m级设置2m-1个MZ干涉环，每个M维编码结构具有M个输出端，其中M=2m，m为任意正整数；H门操作模块用于层层约化子空间编码模块和传输连接波导输出的量子态，由n级H门组连接组成且第一级H门组包括N2个H门操作单元，第二级H门组包括N22个H门操作单元，以此类推，第n级设置N2n个H门操作单元，每个H门操作单元包括M个相互独立的50:50分束器，每个50:50分束器用于对接收的量子态做H门操作；第一级H门组中的第一个H门操作单元用于对传输连接波导和第一个M维编码结构输出的量子态约化，且传输连接波导的输出端与第一级H门组中第一个H门操作单元中的第一个50:50分束器的输入上端连接，第一个M维编码结构的M个输出端与第一级H门组中第一个H门操作单元包括的M个50:50分束器的输入下端一一对应连接；第一级H门组中的第二个H门操作单元用于对第二和第三个M维编码结构输出的量子态约化，且第二个M维编码结构的M个输出端与第一级H门组中第二个H门操作单元包括的M个50:50分束器的输入上端一一对应连接；第三个M维编码结构的M个输出端与第一级H门组中第二个H门操作单元包括的M个50:50分束器的输入下端一一对应连接；以此类推，下一级H门组中的H门操作单元用于按序依次对上一级H门组中相邻的两个H门操作单元输出的量子态约化，且相邻两个H门操作单元中的前一个H门操作单元包括的各50：50分束器的输出上端与下一级H门组中相应H门操作单元包括的各50：50分束器的输入上端一一对应连接，后一个H门操作单元包括的各50：50分束器的输出上端与下一级H门组中相应H门操作单元包括的各50：50分束器的输入下端一一对应连接；最后一级H门组中的H门操作单元用于对上一级H门组中两个H门操作单元输出的量子态约化；第二出射模块包括M个出射端口，第n级H门组中的M个50:50分束器的输出上端与第二出射模块中的M个出射端口一一对应连接。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥硅臻芯片技术有限公司 一种高维纠缠光源及高维纠缠态的产生方法

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