申请/专利权人：南京邮电大学

申请日：2020-11-06

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN112580811B

主分类号：G06N10/60

分类号：G06N10/60;G06N10/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2021.04.16#实质审查的生效;2021.03.30#公开

摘要：本发明公开了一种极化混合纠缠态生成方法，包括制备响应的极化输入态和相干输入态；相干输入态经过器件进行相应变换；极化输入态经过器件进行相应变换；相同极化的光子和光束在分束器处发生干涉，并进行探测；根据探测响应情况可得到所需的极化混合纠缠态。本发明提供的极化混合纠缠态生成方法，目的是为了补全极化混合纠缠生成方面的遗漏，采用该方法可以有效地生成任意形式的极化混合纠缠态，具有一定的普适性。

主权项：1.一种极化混合纠缠态生成方法，其特征在于，包括：制备响应的极化输入态和相干输入态；相干输入态经过器件进行相应变换；极化输入态经过器件进行相应变换；相同极化的光子和光束在分束器处发生干涉，并进行探测；根据探测响应情况可得到所需的极化混合纠缠态；所述极化混合纠缠态包括下述中至少一种：极化W态混合纠缠极化W态混合纠缠极化GHZ态混合纠缠所述极化W态混合纠缠的生成方法具体包括：极化输入态上共享一个极化W态，其形式为： 其中H代表水平偏振，V代表垂直偏振，下标1、2和3用以标记光子处于不同路径；相干输入态上制备一个水平极化的相干叠加态，其形式为：N|α4H+|-α4H，其中为归一化系数，α为相干态的平均光子数，下标4用以标记光子处于的路径；路径4的水平极化的相干叠加态经过一个参数可调的分束器后进行的变化为： 反射部分经过一个50:50分束器将光束分开后，再将分开后的光束中的其中一束经过半波片，使其极化翻转，此时得到的态为： 极化W态中的其中一个光子经过极化分束器后分成不同的路径，此时所得到的态为： 在不同路径上施加对应的位移算符后得到： 相同极化的光子和光束在分束器处发生干涉，并进行探测，发生干涉后，获得如下的状态： 当探测器10与探测器13以概率同时响应时，得到极化W态混合纠缠当探测器11与探测器12以相同概率同时响应时，得到另一种形式的极化W态混合纠缠其中所述极化W态混合纠缠的生成方法具体包括：极化输入态上共享一个极化W态，其形式为： 其中H代表水平偏振，V代表垂直偏振，下标1、2和3用以标记光子处于不同路径；相干输入态上制备两个水平极化的相干叠加态，其形式为N|α4H+|-α4H和N|α5H+|-α5H，其中为归一化系数，α为相干态的平均光子数，下标4和5用以标记光子处于不同路径；路径4和5的水平极化的相干叠加态经过一个参数可调的分束器后进行的变化为： 反射部分经过一个50:50分束器将光束分开后，再将分开后的光束中的其中一束经过半波片，使其极化翻转，此时得到的态为： 极化W态中的其中两个光子经过极化分束器后分成不同的路径，此时所得到的态为： 在不同路径上施加对应的位移算符后得到： 相同极化的光子和光束在分束器处发生干涉，并进行探测，发生干涉后，获得如下的状态： 当探测器11、探测器14、探测器20与探测器23以概率同时响应时，得到极化W态混合纠缠当探测器12、探测器13、探测器21与探测器22以相同概率同时响应时，得到另一种形式的极化W态混合纠缠其中所述极化GHZ态混合纠缠的生成方法具体包括：极化输入态上共享一个包含n+m个光子的极化GHZ态，相干输入态上共享一个包含m个水平极化相干态的相干纠缠态；n+m个光子的极化GHZ态为如下形式： m个水平极化相干态的相干纠缠态为如下形式： 其中为归一化系数；路径n+m+1至路径n+2m的水平极化相干态分别经过一个参数可调的分束器后进行的变化为：反射部分经过一个50:50分束器将光束分开后，再将分开后的光束中的其中一束经过半波片，使其极化翻转，此时得到的态为： n+m个光子的极化GHZ态中的其中m个光子经过极化分束器后分成不同的路径，此时所得到的态为： 在不同路径上施加对应的位移算符后得到： 相同极化的光子和光束在分束器处发生干涉，并进行探测，发生干涉后，获得如下的状态：当探测器4k-3和探测器4k，k＝1,2,…m，以概率同时响应时，得到极化GHZ态混合纠缠态当探测器4k-2和探测器4k-1，k＝1,2,…m，以相同概率同时响应时，得到另一种形式的极化GHZ态混合纠缠态其中

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