Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Acta Sinica Quantum Optica

压缩态光场在光纤信道传输过程中的量子误差修正

康国辉 Guo-hui KANG, 冯晋霞 Jin-xia FENG, 李渊骥 Yuan-ji LI, 张宽收 Kuan-shou ZHANG

Published Jan 1, 2024• 0 citations
Publisher

Abstract

本文提出了四光纤通道量子误差修正方案,利用建立关联噪声通道实现量子态在光纤信道传输时的量子误差修正,完成压缩态光场在光纤信道的有效传输。理论分析了方案中光纤关联噪声通道的关联度、光纤传输距离、本底振荡光的功率等参数对量子误差修正的影响。光纤传输距离和本底振荡光功率越大,引入的额外噪声功率越大。光纤关联噪声通道的关联程度越高,量子误差修正效果越好。当光纤关联噪声通道为理想关联噪声通道时,额外噪声可以被完全去除,压缩态光场的量子特性随着传输距离的增加不会消失。当光纤关联噪声通道只有部分关联时,也可实现压缩态光场在光纤信道传输过程中的量子误差修正。该研究为城域的连续变量光纤量子信息等研究奠定基础。

DOI
10.3788/jqo20243002.0303

Related papers

光的真实运动: 从双角动量耦合推导出三维螺旋轨迹

Pengfei Gu

传统物理认知中,光的传播被近似为理想直线运动,双缝干涉现象也普遍以概率波的随机性进行解释。本文通过拆解光子的自旋角动量与轨道角动量的独立特性,证明光子无法依靠单一运动实现传播,必须通过双角动量耦合形成稳定三维螺旋轨迹向前推进。结合光速恒定、干涉条纹稳定可复现两大客观铁证,本文论证:光子的传播路径为半径、螺距固定的规整螺旋结构,而非随机轨迹。同时指出,概率波可以拟合实验现象,但其 “本质随机” 的底层解释,与干涉条纹高度稳定的客观事实存在逻辑冲突。本文完成了光子螺旋运动模型的严谨推导,为后续重新解读波粒二象性、构建光子真实运动体系奠定基础。

•Sep 8, 2026•0 citations

基于轨道角动量的经典关联光全息

邹子玥 Zou Ziyue, 孙亦凡 Sun Yifan, 孔令军 Kong Lingjun

随着光学调控技术的不断发展,人们已经实现了利用多种光学自由度完成的全息成像,其中包括经典光的轨道角动量全息术。结合量子纠缠光的性质研究,近年来,还实现了基于纠缠光子对的轨道角动量全息技术,并展现出了优于经典光轨道角动量全息术的精度和稳定性,具有良好的应用前景。然而,与经典光源相比,量子纠缠光源的实现需要满足更复杂的条件,这使得其优势难以在实际应用中发挥作用。为此,提出了一种利用经典光的关联性质来实现轨道角动量全息的设计方案,并通过理论推导和数值模拟,验证了其可行性。结果表明,该方案与利用量子纠缠实现的轨道角动量全息效果相似。这种利用经典关联光实现轨道角动量全息的方案不仅拓展了经典光学关联的理论价值和应用方向,还提供了一种利用低成本来改进现有全息技术的思路。

Acta Optica Sinica•Jan 1, 2025•1 citation

新型固体材料中的单光子源:从调控到集成(特邀)

刘晓婧 Liu Xiaojing, 刘越 Liu Yue, 曲广媛 Qu Guangyuan +1 more

固体材料中的单光子源是利用固态材料中的点缺陷或激子产生单光子辐射的一种量子光源,这类光源具有高稳定性、易于操作、高集成度和高效率等优点,在量子信息处理、量子传感和量子光学等领域具有广泛的应用前景。本文首先对不同类型的新型固态材料中的单光子源进行分类介绍和优劣比较,并重点探讨调控单光子源性能的常见方法和技术,包括应力工程、温度调控、电场调谐和表面等离激元耦合等。然后介绍了新型固体材料中单光子源在集成光芯片方面的最新进展与挑战,以及在量子通信、量子计算和量子密钥分发等方面的应用实例。最后总结了该研究领域目前存在的挑战和未来的发展方向,旨在为读者提供关于新型固态材料单光子源的全面而简明的概述。

Laser & Optoelectronics Progress•Jan 1, 2025•0 citations

(1+2+1)双共振多光子电离概率的理论研究

张贵银, 李梦君, 靳伟佳 +1 more

共振增强多光子电离光谱技术已成为研究原子、分子高激发态能级结构的重要方法。运用光和物质相互作用的速率方程理论,推导出四能级物质系统1+2+1双共振增强多光子电离概率的解析表达式,以此为基础,理论模拟了电离概率随激发光强、激光脉冲宽度和碰撞弛豫速率的变化,发现在1+2+1多光子电离机制中,电离概率随光强的增加而增大,继而出现单步、双步激发饱和的现象,直至饱和值1;继续增大光强,电离概率将围绕饱和值1窄幅振荡,振荡幅度随光强增加而增大。随激光脉冲宽度的增大,电离概率从零开始逐渐增大直至饱和值1。而随碰撞弛豫速率的增大电离概率以线性规律减小。

光谱学与光谱分析•Jan 1, 2013•0 citations

用现成的光学技术,造一台十进制光子连续计算机

Xiangqian Zhang, Yuchuan Xu

本文提出利用成熟线偏振光技术构建十进制光子连续计算机的工程方案。通过十个标准偏振方向表示数字,以电场控制旋光直接执行加减运算,利用零点跨圈事件生成进位与借位,并通过十进制补码实现负数及连续累加。系统采用十个等透光率独立阈值卡槽完成数字读取,通过标准光态再发行形成可重复的机器周期,为常温常压下的可编程光学计算提供可实验验证的实现路线。

•Oct 21, 2026•0 citations

矢量光在光泵磁强计中的研究及应用

孟小勤 Meng Xiaoqin, 童叶 Tong Ye, 徐燕 Xu Yan +1 more

光泵磁强计是一种基于光与原子相互作用的磁场精密测量装置。本文首先介绍了光泵磁强计的发展历程以及工作原理。基于光泵浦技术可使特定频率的偏振光照射到碱金属原子气室中,使碱金属原子发生能级跃迁,从而实现对原子自旋的极化。接着,本文回顾了非均匀偏振态矢量光与原子相互作用在磁场测量中的相关研究,阐述了二者之间存在的两个关键光学效应:二向色性和双折射性。最后,总结了矢量光在光泵磁强计中的应用。基于矢量光的磁场测量技术不仅能检测磁场的大小和方向,还能够对磁场进行实时监测,为设计小型化、高分辨率和高灵敏度的新型光泵磁强计提供了可能途径。

Chinese Journal of Lasers•Jan 1, 2024•3 citations
本文提出了四光纤通道量子误差修正方案,利用建立关联噪声通道实现量子态在光纤信道传输时的量子误差修正,完成压缩态光场在光纤信道的有效传输。理论分析了方案中光纤关联噪声通道的关联度、光纤传输距离、本底振荡光的功率等参数对量子误差修正的影响。光纤传输距离和本底振荡光功率越大,引入的额外噪声功率越大。光纤关联噪声通道的关联程度越高,量子误差修正效果越好。当光纤关联噪声通道为理想关联噪声通道时,额外噪声可以被完全去除,压缩态光场的量子特性随着传输距离的增加不会消失。当光纤关联噪声通道只有部分关联时,也可实现压缩态光场在光纤信道传输过程中的量子误差修正。该研究为城域的连续变量光纤量子信息等研究奠定基础。
传统物理认知中,光的传播被近似为理想直线运动,双缝干涉现象也普遍以概率波的随机性进行解释。本文通过拆解光子的自旋角动量与轨道角动量的独立特性,证明光子无法依靠单一运动实现传播,必须通过双角动量耦合形成稳定三维螺旋轨迹向前推进。结合光速恒定、干涉条纹稳定可复现两大客观铁证,本文论证:光子的传播路径为半径、螺距固定的规整螺旋结构,而非随机轨迹。同时指出,概率波可以拟合实验现象,但其 “本质随机” 的底层解释,与干涉条纹高度稳定的客观事实存在逻辑冲突。本文完成了光子螺旋运动模型的严谨推导,为后续重新解读波粒二象性、构建光子真实运动体系奠定基础。
随着光学调控技术的不断发展,人们已经实现了利用多种光学自由度完成的全息成像,其中包括经典光的轨道角动量全息术。结合量子纠缠光的性质研究,近年来,还实现了基于纠缠光子对的轨道角动量全息技术,并展现出了优于经典光轨道角动量全息术的精度和稳定性,具有良好的应用前景。然而,与经典光源相比,量子纠缠光源的实现需要满足更复杂的条件,这使得其优势难以在实际应用中发挥作用。为此,提出了一种利用经典光的关联性质来实现轨道角动量全息的设计方案,并通过理论推导和数值模拟,验证了其可行性。结果表明,该方案与利用量子纠缠实现的轨道角动量全息效果相似。这种利用经典关联光实现轨道角动量全息的方案不仅拓展了经典光学关联的理论价值和应用方向,还提供了一种利用低成本来改进现有全息技术的思路。
固体材料中的单光子源是利用固态材料中的点缺陷或激子产生单光子辐射的一种量子光源,这类光源具有高稳定性、易于操作、高集成度和高效率等优点,在量子信息处理、量子传感和量子光学等领域具有广泛的应用前景。本文首先对不同类型的新型固态材料中的单光子源进行分类介绍和优劣比较,并重点探讨调控单光子源性能的常见方法和技术,包括应力工程、温度调控、电场调谐和表面等离激元耦合等。然后介绍了新型固体材料中单光子源在集成光芯片方面的最新进展与挑战,以及在量子通信、量子计算和量子密钥分发等方面的应用实例。最后总结了该研究领域目前存在的挑战和未来的发展方向,旨在为读者提供关于新型固态材料单光子源的全面而简明的概述。
共振增强多光子电离光谱技术已成为研究原子、分子高激发态能级结构的重要方法。运用光和物质相互作用的速率方程理论,推导出四能级物质系统1+2+1双共振增强多光子电离概率的解析表达式,以此为基础,理论模拟了电离概率随激发光强、激光脉冲宽度和碰撞弛豫速率的变化,发现在1+2+1多光子电离机制中,电离概率随光强的增加而增大,继而出现单步、双步激发饱和的现象,直至饱和值1;继续增大光强,电离概率将围绕饱和值1窄幅振荡,振荡幅度随光强增加而增大。随激光脉冲宽度的增大,电离概率从零开始逐渐增大直至饱和值1。而随碰撞弛豫速率的增大电离概率以线性规律减小。
光泵磁强计是一种基于光与原子相互作用的磁场精密测量装置。本文首先介绍了光泵磁强计的发展历程以及工作原理。基于光泵浦技术可使特定频率的偏振光照射到碱金属原子气室中,使碱金属原子发生能级跃迁,从而实现对原子自旋的极化。接着,本文回顾了非均匀偏振态矢量光与原子相互作用在磁场测量中的相关研究,阐述了二者之间存在的两个关键光学效应:二向色性和双折射性。最后,总结了矢量光在光泵磁强计中的应用。基于矢量光的磁场测量技术不仅能检测磁场的大小和方向,还能够对磁场进行实时监测,为设计小型化、高分辨率和高灵敏度的新型光泵磁强计提供了可能途径。