光子晶体光纤在量子信息上的应用 被引量：1

1

作者 张舜元 史保森 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第1期35-40,共6页

先简单介绍光子晶体光纤相对于普通光纤的特点,然后重点阐述光子晶体光纤在量子信息上应用的优势。与其它方法,如基于非线性晶体自发参量下转换方法相比,利用光子晶体光纤能更有效地产生纠缠光子,并能与现有光纤传输系统良好兼容,从而... 先简单介绍光子晶体光纤相对于普通光纤的特点,然后重点阐述光子晶体光纤在量子信息上应用的优势。与其它方法,如基于非线性晶体自发参量下转换方法相比,利用光子晶体光纤能更有效地产生纠缠光子,并能与现有光纤传输系统良好兼容,从而表现出其在量子信息领域内的优越性及巨大的应用潜力。最后简要展望了光子晶体光纤在量子信息领域内的前景。 展开更多

关键词 光子晶体光纤(PCF) 量子信息 纠缠光子 四波混频(FWM)

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量子计算的研究进展 被引量：10

2

作者 周正威 黄运锋 +1 位作者 张永生 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2005年第4期368-385,共18页

量子计算由于其强大的并行计算能力和可以有效的模拟量子行为的能力而日益受到人们的关注。本文介绍了量子计算的基本原理、实现量子计算的基本要求、量子计算的根本困难、可能的解决办法,以及当前的几个有希望实现量子计算的物理系统... 量子计算由于其强大的并行计算能力和可以有效的模拟量子行为的能力而日益受到人们的关注。本文介绍了量子计算的基本原理、实现量子计算的基本要求、量子计算的根本困难、可能的解决办法,以及当前的几个有希望实现量子计算的物理系统。最后介绍了我们课题组在分布式量子计算和基于固有耦合的编码量子计算的实验与理论方面的工作。 展开更多

关键词 量子计算 分布量子计算 量子编码 编码量子计算

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面向远程量子通信的量子中继与量子U盘

3

作者 周宗权 李传锋 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期647-653,共7页

量子不可克隆定律赋予了量子通信基于物理学原理的安全性,其代价是长程传输的光子损耗不能使用传统的中继放大器来克服.量子中继及量子U盘是实现远程量子通信的两条可行的技术路线,近期本团队在这两条路线上都取得了显著进展:首次基于... 量子不可克隆定律赋予了量子通信基于物理学原理的安全性,其代价是长程传输的光子损耗不能使用传统的中继放大器来克服.量子中继及量子U盘是实现远程量子通信的两条可行的技术路线,近期本团队在这两条路线上都取得了显著进展:首次基于吸收型存储器建立多模式量子中继,并将相干光存储时间提升至1 h.本文介绍了量子通信、量子中继及量子U盘的基本原理,在此基础上介绍近期本团队取得的相关成果. 展开更多

关键词 量子存储 量子网络 量子中继 量子U盘

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量子互文在中国科大的二十个春秋

4

作者 刘正昊 李强 +4 位作者 柳必恒 黄运锋 许金时 李传锋 郭光灿 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1-21,67,共22页

量子互文性是量子力学最为奇妙和令人困惑的特征之一,它指的是量子力学中一个算符的测量结果取决于测量时实际被观测的所有算符的选择。中国科学技术大学在量子互文方向的研究具有悠久的历史。本文回顾了过去20年来中国科大在量子互文... 量子互文性是量子力学最为奇妙和令人困惑的特征之一,它指的是量子力学中一个算符的测量结果取决于测量时实际被观测的所有算符的选择。中国科学技术大学在量子互文方向的研究具有悠久的历史。本文回顾了过去20年来中国科大在量子互文方向所取得的理论和实验进展。我们首先介绍著名的最简单的态无关量子互文性证明;而后展示几个基于光子系统的量子互文性实验测试;最后,我们讨论了量子互文性在广泛的量子信息科学中的作用及其在量子计算中的应用。 展开更多

关键词 量子信息 量子基础的光学实验 量子互文性

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基于自适应物理模型的量子网络排序算法

5

作者 卢斌汉 韩永建 +5 位作者 吴玉椿 李叶 安宁波 窦猛汉 赵东一 郭国平 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1507-1515,共9页

对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂... 对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂网络的节点进行排序.为了避免经典算法中计算复杂度随着节点数量的增加而过快增加的情况,使用量子算法加速罚函数最小化过程.罚函数的凸性使我们能够通过求解线性系统的方式找到最小值.当线性系统具有稀疏且条件数较小的性质时,使用量子线性求解器HHL算法找到罚函数的最小值.如果线性系统没有这两个性质,则使用量子虚时演化QITE算法通过迭代方法找到最小值.最后,使用量子模拟器QPanda对多个网络用所提出的两种求最小值算法进行了节点排序测试,实验结果显示两种算法都能给出正确的排序结果. 展开更多

关键词 网络节点排序 自适应物理模型 最小化罚函数 量子线性方程求解器 量子虚时演化

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银纳米线波导在量子光学中的应用(特邀)

6

作者 吴赟琨 任希锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期96-121,共26页

量子表面等离激元近年来发展迅速,引起了极大的关注。而银纳米线由于自身的多种优势成为量子表面等离激元的代表性载体之一,是该领域很多工作中的重要元器件。回顾了近年来基于银纳米线的表面等离激元在量子信息领域中的理论和实验研究... 量子表面等离激元近年来发展迅速,引起了极大的关注。而银纳米线由于自身的多种优势成为量子表面等离激元的代表性载体之一,是该领域很多工作中的重要元器件。回顾了近年来基于银纳米线的表面等离激元在量子信息领域中的理论和实验研究进展,主要包括表面等离激元自身和在银纳米线上传输的基本性质,银纳米线与量子发光点的相互作用、构建量子集成表面等离激元回路以及在量子精密传感领域的应用。最后提出了利用银纳米线实现量子表面等离激元应用过程中尚存的困难与挑战,以及可能的解决方法与未来研究方向。 展开更多

关键词 银纳米线 表面等离激元 量子集成回路 光与物质相互作用 量子表面等离激元

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单光子探测技术 被引量：28

7

作者 吴青林 刘云 +3 位作者 陈巍 韩正甫 王克逸 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第3期296-306,共11页

近年来,以量子密钥分配为代表的各种量子信息技术应用获得了飞速发展,这些应用对单光子探测器的性能提出了非常苛刻的要求,以光电倍增管和雪崩光电二极管为代表的传统单光子探测器件已经无法满足需求。在此背景下,出现了以超导单光子探... 近年来,以量子密钥分配为代表的各种量子信息技术应用获得了飞速发展,这些应用对单光子探测器的性能提出了非常苛刻的要求,以光电倍增管和雪崩光电二极管为代表的传统单光子探测器件已经无法满足需求。在此背景下,出现了以超导单光子探测器为代表的新型低温单光子探测器件,其性能比现有商用单光子探测器有了本质性的提升。本文综述了迄今为止各种类型的单光子探测器,并指出各自在量子信息技术应用中的优势和不足之处以及发展方向。 展开更多

关键词 单光子探测 光电倍增管 雪崩光电二极管 超导单光子探测器 量子点单光子探测器 可见光子计数器

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亚波长金属/电介质双层光栅偏振片 被引量：2

8

作者 廖艳林 韩正甫 曹卓良 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期650-655,共6页

用严格耦合波分析亚波长金属光栅和高频电介质光栅的衍射性质,给出了亚波长金属/电介质双层光栅偏振片的设计,同时通过严格耦合波分析给出了这种偏振片的TM波的反射特性和反射偏振比.

关键词 亚波长光栅 耦合波理论 双层光栅 偏振片

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一种集成QKD服务的GPON网络架构(英文) 被引量：1

9

作者 温浩 任宏亮 +2 位作者 吴哲夫 银振强 陈巍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期30-34,共5页

提出一种安全增强的集成量子密钥分配业务的吉比特无源光网络架构.使用特殊光分支器件和以现场可编程门阵列芯片控制的光网络单元动态绑定实现的上行交替时分多址接入的方式,使得量子信道的噪声在可接受范围,从而让量子密钥加密和传统... 提出一种安全增强的集成量子密钥分配业务的吉比特无源光网络架构.使用特殊光分支器件和以现场可编程门阵列芯片控制的光网络单元动态绑定实现的上行交替时分多址接入的方式,使得量子信道的噪声在可接受范围,从而让量子密钥加密和传统业务能够共存.实验表明在传统业务正常运行的情况下,超过20km光纤传输距离的安全量子比特误码率限制下的平均安全密钥速率达到2.12kbps.该网络架构易于扩展,且比现行无源光网络有更好的安全性. 展开更多

关键词 光纤网络 网络架构 量子密码 吉比特无源光网络 量子密钥分配 量子通信 光纤通信 安全系统

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冷原子系统中里德堡集体激发态的尺寸缩小效应

10

作者 丁冬生 于溢琛 +2 位作者 刘宗凯 史保森 郭光灿 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1-7,I0002,共8页

原子的集体效应表现出光和原子之间增强的相互作用,这在量子光学和量子信息领域有重要的研究意义。当原子的状态发生变化时,拉比振荡会表现出丰富的动力学特性。本文报道了在冷原子气体中拉比振荡过程中里德堡原子集体态的尺寸缩小效应... 原子的集体效应表现出光和原子之间增强的相互作用,这在量子光学和量子信息领域有重要的研究意义。当原子的状态发生变化时,拉比振荡会表现出丰富的动力学特性。本文报道了在冷原子气体中拉比振荡过程中里德堡原子集体态的尺寸缩小效应。首先通过存储制备了里德堡原子集体激发态,再测量辐射光子的时间变化曲线。观察到振荡频率的降低效应,这表现出啁啾特性,这是由于集体态的衰减和基态原子损失引起的。该结果有助于研究里德堡原子的集体效应的动力学行为以及操纵单光子波包。 展开更多

关键词 里德堡原子 量子存储 集体激发态

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超导单光子探测技术 被引量：7

11

作者 张忠祥 韩正甫 +1 位作者 刘云 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2007年第1期1-8,共8页

单光子探测是弱光测量技术的核心,在量子信息、物理、生物、化学和天文学领域具有关键性的作用。传统以光电倍增管或雪崩二极管为基础的单光子探测器的低灵敏度和高暗计数限制了信噪比的提高,低计数率限制了测量速度和动态范围。本文综... 单光子探测是弱光测量技术的核心,在量子信息、物理、生物、化学和天文学领域具有关键性的作用。传统以光电倍增管或雪崩二极管为基础的单光子探测器的低灵敏度和高暗计数限制了信噪比的提高,低计数率限制了测量速度和动态范围。本文综述了以超导材料作为光敏感器件的单光子探测技术,其量子效率、暗计数率和计数率远高于传统的单光子探测器,它们的出现势必给单光子测量相关学科带来巨大影响。 展开更多

关键词 单光子探测 转换边界传感器(TES) 超导单光子探测器(SSPD)

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基于回音壁微腔的可见光波段光频梳研究进展(特邀)

12

作者 卢启景 廖令琴 +3 位作者 舒方杰 李明 谢树森 邹长铃 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期101-117,共17页

基于光学微腔的光频梳具有阈值低、光谱宽及结构紧凑等特点,在精密测量与传感等领域具有重要的应用前景,因此近年来微腔光频梳成为国际研究热点。目前相关的研究都聚焦于红外波段锁模光频梳的产生原理和应用探索,虽然可见光波段的光频... 基于光学微腔的光频梳具有阈值低、光谱宽及结构紧凑等特点,在精密测量与传感等领域具有重要的应用前景,因此近年来微腔光频梳成为国际研究热点。目前相关的研究都聚焦于红外波段锁模光频梳的产生原理和应用探索,虽然可见光波段的光频梳在精密光谱、原子钟及生物医学等领域有特殊应用价值,但是可见光频梳的实现极具挑战性。文中在简要阐述光频梳产生原理的基础上,介绍了在可见光波段实现光频梳的主要挑战,以及目前三种实现方案的研究进展,包括利用材料的二阶与三阶非线性效应、调节微腔的几何色散和模式强耦合效应调控色散来产生可见光频梳。 展开更多

关键词 光频梳 回音壁模式微腔 色散调控 模式耦合

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玻色-爱因斯坦凝聚中的非厄米趋肤效应

13

作者 李浩伟 崔晓玲 易为 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期7-13,69,共8页

研究了超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的非厄米趋肤效应。该效应源于非厄米自旋轨道耦合以及光诱导原子数损耗的共同作用。通过周期边界下体系能谱的缠绕,开边界下本征态向边界的积累,以及体系内部波包的单向传播,验证了非厄米趋肤效应... 研究了超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的非厄米趋肤效应。该效应源于非厄米自旋轨道耦合以及光诱导原子数损耗的共同作用。通过周期边界下体系能谱的缠绕,开边界下本征态向边界的积累,以及体系内部波包的单向传播,验证了非厄米趋肤效应的存在。其中单向传播的体动力学尤其适于该效应的实验探测。进一步通过非厄米Gross-Pitaevskii方程,研究了在相互作用与束缚势的作用下非厄米趋肤效应的性质。以上结果说明,非厄米趋肤效应及其在体系拓扑、动力学等方面的深刻影响,可以在当前冷原子实验平台上进行研究。 展开更多

关键词 非厄米物理 开放体系 非厄米趋肤效应 超冷原子

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