基于轨道角动量的高维完备Bell基的实验构建及应用
批准号:
12004318
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
陈圆缘
依托单位:
学科分类:
光量子物理和量子光学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈圆缘
中文摘要
在量子隐形传态、密集编码和纠缠交换等核心量子协议中,Bell基的操控处于关键性的基础地位。目前二维量子体系已得到广泛应用,但是高维量子态的生成、操控和测量仍然是比较艰难的挑战。因此,本项目将以光场调控为手段,在轨道角动量空间中系统研究高维完备Bell基的实验构建以及其在量子信息处理中的应用,特别是实验研究高维纠缠双光子在Hong-Ou-Mandel干涉中的聚束和反聚束效应,并分析其在量子通信和量子精密测量中的优势。该项目的实施将为研究高维量子纠缠的特性和优化量子信息处理协议提供新的思路和技术。
英文摘要
Bell basis forms the foundation for a variety of quantum information applications such as quantum teleportation,dense coding and entanglement swapping. Although two-dimensional quantum system has already been widely used, the generation, manipulation and measurement of high-dimensional quantum state are still formidable challenges. Here, by exploiting the optical spatial modulation technique, this project aims at conducting basic scientific research on the experimental generation of the complete high-dimensional orbital-angular-momentum Bell basis and its applications in quantum information processing. In particular, we focus on the bunching and anti-bunching effect in high-dimensional entangled two-photon Hong-Ou-Mandel interference, and analyzing its advantages in the applications of quantum communication and quantum metrology. We believe that this project can provide both of theoretical and technical support for studying the properties of high-dimensional quantum entanglement, and effectively optimizing the quantum information processing protocols as well.
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DOI:
10.1038/s41534-021-00504-0
发表时间:
2021-12-07
期刊:
NPJ QUANTUM INFORMATION
影响因子:
7.6
作者:
[Chen, Yuanyuan, Ecker, Sebastian, Ursin, Rupert]
通讯作者:
Ursin, Rupert
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
New journal of physics
影响因子:
作者:
[Yuanyuan Chen, Roberto de J Le´on-Montiel, Lixiang Chen]
通讯作者:
Lixiang Chen
DOI:
10.3389/fphy.2022.892519
发表时间:
2022-09
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Yuanyuan Chen;Ling Hong;Lixiang Chen]
通讯作者:
Yuanyuan Chen;Ling Hong;Lixiang Chen
DOI:
10.1364/oe.482578
发表时间:
2023
期刊:
Optics Express
影响因子:
作者:
[Zichao Huang, Congzhen Chen, Ling Hong, Yuanyuan Chen, Lixiang Chen]
通讯作者:
Lixiang Chen
DOI:
10.1103/physrevapplied.17.014010
发表时间:
2022-01-07
期刊:
PHYSICAL REVIEW APPLIED
影响因子:
4.6
作者:
[Chen, Yuanyuan, Shen, Qian, Chen, Lixiang]
通讯作者:
Chen, Lixiang
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