一种制备三粒子超纠缠的方法

技术特征：
1.一种制备三光子超纠缠态的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、激光器产生一束水平偏振的泵浦光，通过一预设角度为22.5度的半波片ⅰ即hwp1，转化为对角偏振光；步骤2、光子通过一50:50的非偏振分束器即npbs分束到路径a与路径b，即两个不同的空间模式；步骤3、路径a和路径b的光子分别通过二向色镜ⅰ即dm1、二向色镜ⅱ即dm2后，再经过偏振分束器ⅰ即pbs1进入第一萨尼亚克干涉仪，经过自发参量下转换过程产生双光子态，即下转换光子；步骤4、从两个传播方向发出的下转换光子通过偏振分束器ⅰ即pbs1，被分束到不同的空间模式a1、a2、b1和b2，由此产生偏振、空间两个自由度的两光子超纠缠态；步骤5、再将路径a1和路径b1的光子分别通过二向色镜ⅲ即dm3、二向色镜ⅳ即dm4后，再经过偏振分束器ⅱ即pbs2，进入第二萨尼亚克干涉仪产生下转换光子；步骤6、从第二萨尼亚克干涉仪两个传播方向发出的下转换光子在pbs2上叠加，由此产生偏振、空间两个自由度的三光子超纠缠态。2.根据权利要求1所述的一种制备三光子超纠缠态的方法，其特征在于：所述步骤1中，激光器产生的泵浦光为水平偏振光|h>
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，通过一预设角度为22.5度的hwp1后变为其中，预设角度为22.5度的hwp1的作用为：的作用为：其中，|h>为水平偏振光，|v>为垂直偏振光。3.根据权利要求1所述的一种制备三光子超纠缠态的方法，其特征在于：所述步骤2中，光子通过50:50的npbs后分束到不同的路径a与路径b，即4.根据权利要求1所述的一种制备三光子超纠缠态的方法，其特征在于：所述步骤3中，路径a和路径b的光子依次通过dm1、dm2和pbs1进入第一萨尼亚克干涉仪，通过顺时针或者逆时针传播，经过一个周期性极化的磷酸钛钾晶体ⅰ即ppktp1劈裂产生双光子态，再经过一个预设角度为45度的半波片2即hwp2，其作用为：|h>
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b1和b2，即：由此产生偏振、空间两个自由度的两光子超纠缠态。6.根据权利要求1所述的一种制备三光子超纠缠态的方法，其特征在于：所述步骤5中，将路径a1和路径b1的光子由dm3、dm4和pbs2进入第二萨尼亚克干涉仪产生下转换光子；其中，萨尼亚克干涉仪中的半波片ⅲ即hwp3预设角度为45度；路径a1和路径b1的光子分别经过dm3、dm4，再经过pbs2后，总光子态变为：各路径光子经过周期性极化的磷酸钛钾晶体ⅱ即ppktp2和hwp3后分别为：|h>
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，步骤5中，光子经过萨尼亚克干涉仪后总光子态变为：7.根据权利要求1所述的一种制备三粒子超纠缠的方法，其特征在于：所述步骤6中从两个传播方向发出的下转换光子叠加在pbs2上，变为：由此产生偏振、空间两个自由度的三光子超纠缠态。

技术总结
本发明属于量子通信技术领域，公开了一种制备三光子超纠缠态的方法，通过激光器产生一束水平偏振的泵浦光，然后经过22.5


技术研发人员：盛宇波 赵鹏 周澜 杜明明
受保护的技术使用者：南京邮电大学
技术研发日：2022.11.09
技术公布日：2022/12/30