基于轨道角动量的多自由度W态纠缠系统?

• 作者: 张文杰 张程贤 杜戈 范榕华 郭建军 郭邦红
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 轨道角动量 量子纠缠 W态 多自由度
• 年，卷（期）: 2015,（14）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 140301-1-140301-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.140301

摘要

提出了一种制备三光子纠缠W态的方案，该方案利用携带轨道角动量为l~的光子(其中l可取(?∞，+∞)的任意整数)可构成无穷维向量空间的特性，采用两种类型的参量下转换，产生轨道角动量-自旋角动量纠缠的两对光子和一对偏振纠缠光子，通过纠缠交换制备三光子多自由度的W态，实现三光子体系纠缠的高维度、大容量量子信息处理。方案采用q-plate相位光学器件和单模光纤等器件制备两个不同自由度(轨道角动量与偏振)混合的W态，并利用计算机全息相位图改进方案制备三个不同自由度(轨道角动量、线动量和偏振)混合的W态。本方案可稳定产生两种等概率互为对称的W态，具有高维度、强纠缠特性与抗比特丢失能力，信息量达log2 m+2比特(m为l的可取值个数)，有望实现可扩容量子比特的安全通信。