一种连续变量原子系综纠缠的产生装置

摘要

本发明涉及一种连续变量原子系综纠缠的产生装置，它属于一种可应用于量子信息网络的原子系综纠缠的产生装置。本发明主要是解决现有制备分离变量的原子系综的纠缠存在着几率性制备的技术问题。本发明的技术方案是：一种连续变量原子系综纠缠的产生装置，包括光源单元、若干光束耦合系统、两套原子系综、纠缠测量系统和反馈单元。利用连续变量量子信息中光场的正交分量和原子系综的集体自旋波，通过自发拉曼散射过程产生两套斯托克斯光和原子系综自旋波的纠缠，然后通过量子纠缠交换，将两束斯托克斯光的干涉信号的反馈给第一原子系综，确定性地制备第一原子系综和第二原子系综的纠缠，并且利用产生的反斯托克斯光对原子系综纠缠进行测量、分析。

主权项

一种连续变量原子系综纠缠的产生装置，其特征在于：包括光源单元、光束耦合系统、两套原子系综、纠缠测量系统和反馈单元；所述光束耦合系统由八个格兰汤姆森棱镜和一个光学分束器组成；所述纠缠测量系统由四套平衡零拍探测系统、功率加减法器和可存储数字示波器组成；所述的反馈单元为具有带通滤波特性的可变增益放大电路；所述的光源单元设有两束泵浦光脉冲信号a_UP、a_DP输出端、两束写光脉冲信号a_UW、a_DW输出端、两束读光脉冲信号a_UR、a_DR输出端、四束本地振荡光信号a_UL1、a_DL1、a_UL2、a_DL2输出端和四束模拟光脉冲信号a_UL3、a_DL3、a_UL4、a_DL4输出端；其中，第一束泵浦光脉冲信号a_UP输出端与第一原子系综第一输入端连接；竖直偏振的第一束写光脉冲信号a_UW输出端和水平偏振的第一束模拟光脉冲信号a_UL4输出端分别连接第一格兰汤姆森棱镜的两个输入端，第一格兰汤姆森棱镜的输出端与第一原子系综的第二输入端连接；竖直偏振的第一束读光脉冲信号a_UR输出端和水平偏振的第二束模拟光脉冲信号a_UL3输出端分别连接第二格兰汤姆森棱镜的两个输入端，第二格兰汤姆森棱镜的输出端与第一原子系综的第三输入端连接；第一套原子系综的第一、第二输出端分别连接第三、第四格兰汤姆森棱镜的输入端；第二束泵浦光脉冲信号a_DP输出端与第二原子系综第一输入端连接；竖直偏振的第二束写光脉冲信号a_DW输出端和水平偏振的第三束模拟光脉冲信号a_DL4输出端分别连接第五格兰汤姆森棱镜的两个输入端，第五格兰汤姆森棱镜的输出端与第二原子系综的第二输入端连接；竖直偏振的第二束读光脉冲信号a_DR输出端和水平偏振的第四束模拟光脉冲信号a_DL3输出端分别连接第六格兰汤姆森棱镜的两个输入端，第六格兰汤姆森棱镜的输出端与第二原子系综的第三输入端连接；第二套原子系综的第一、第二输出端分别连接第七、第八光格兰汤姆森棱镜的输入端；第三、第七格兰汤姆森棱镜的输出端与光学分束器的两个输入端连接，光学分束器的两个输出端分别和第一、第二平衡零拍探测系统的第一输入端连接，第一、第二束本地振荡光信号a_UL1、a_DL1输出端分别连接第一、第二平衡零拍探测系统的第二输入端，第一、第二平衡零拍探测系统的输出端通过反馈单元与第一原子系综的射频线圈连接；第四、第八格兰汤姆森棱镜的输出端分别连接第三、第四平衡零拍探测系统的第一输入端，第三、第四束本地振荡光信号a_UL2、a_DL2输出端分别连接第三、第四平衡零拍探测系统的第二输入端，第三、第四平衡零拍探测系统的输出端通过功率加减法器与可存储数字示波器连接。