申请/专利权人：华南师范大学

申请日：2024-03-26

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118264333A

主分类号：H04B10/70

分类号：H04B10/70;G02B27/28;G02F1/39;G02F1/355

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本发明提供了一种带有频率转换功能的量子隐形传态系统，包括Charlie端、Alice端和Bob端。本发明提供了一种利用单一晶体同时在Charlie端提供高质量纠缠源和将低频率单光子的频率转换到1550nm的通信波段两种非线性过程，实现了广泛频率转换、通信波段优化、设备简化与成本降低，提高了相位匹配的稳定性，同时更加有利于远距离传输。本发明还提供了一种带有频率转换功能的量子隐形传态方法。

主权项：1.一种带有频率转换功能的量子隐形传态系统，其特征在于，包括Charlie端、Alice端和Bob端；所述Charlie端设置有Sagnac环、PPLN晶体、DPBS、以及DHWP；所述PPLN晶体设置在所述Sagnac环内；所述DPBS设置有端口A和端口B；所述Charlie端还设置有PUMP、ATT、HWP、QWP；所述PUMP产生的泵浦光经过ATT调节功率，然后经过HWP和QWP对泵浦光的偏振方向进行设置，最后射入所述DPBS的端口A；所述DPBS将泵浦光分成两束，所述DHWP设置在其中一束的光路上，顺时针垂直偏振光被所述DHWP转换成水平偏振光，然后进入所述PPLN晶体并产生1550nm的水平偏振光子对，然后透射并从端口A出射；逆时针方向传播的水平偏振泵浦光穿过所述PPLN晶体，产生1550nm的水平偏振光子对，再经过所述DHWP转换为垂直偏振光子对，然后由所述DPBS反射并从端口A出射；两束光路在调节干涉后光路的相位补偿获得纠缠态；所述DPBS的端口B接收单光子并分成两束，顺时针方向的水平偏振光被所述DHWP转换成垂直偏振光，与水平偏振泵浦光发生参量下转换过程，转换为1550nm垂直偏振单光子，然后由所述DPBS反射后从端口B出射；逆时针方向的垂直偏振光穿过所述PPLN晶体，转换为1550nm的垂直偏振单光子，并经过所述DHWP转换为水平偏振单光子，然后由所述DPBS透射后从端口B出射；两束光路通过调制衰减振幅和相位，生成量子态；所述DPBS的端口A与所述PUMP之间还设置有DM和BS，所述DM用于将端口A出射的纠缠光子对导入所述BS，所述BS将其分束成两束，一束纠缠光子通过量子通道传递给所述Bob端，另一束纠缠光子发送到所述Alice端做联合贝尔态测量；所述DPBS的端口B将出射的单光子发送到所述Alice端做联合贝尔态测量；所述Alice端中设置有SPD、FBS、HWP、QWP，所述HWP、所述QWP用于单光子光束偏振，所述FBS用于单光子与纠缠光子合束进入所述SPD进行联合贝尔态测量；所述Alice端与所述Bob端之间设置有经典信道，联合贝尔态测量结果通过所述经典信道传送给Bob端；所述Bob端设置有SPD、POL、HWP、QWP；从所述量子通道传送来的纠缠光子在所述HWP、所述QWP、所述POL作用下偏振后由所述SPD接收，根据经典信道联合贝尔态测量的结果，对纠缠光子做出与之对应的幺正变换，得到所需要的量子态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华南师范大学 一种带有频率转换功能的量子隐形传态系统及方法

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