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

利用原子系综中光存储读出信号对环境磁场补偿的方法研究

刘超 Chao LIU, 李雅 Ya LI, 刘海龙 Hai-long LIU, 高雁 Yan GAO, 孙灿 Can SUN, 李淑静 Shu-jing LI, 王海 Hai WANG

Published Jan 1, 2021• 0 citations
Publisher

Abstract

在光与原子纠缠量子界面的建立过程中,环境磁场带来的干扰不可忽视,因此需要对环境磁场进行严格补偿。在多能级结构的原子系综中,通过自发拉曼过程会产生多个原子自旋波,在外界磁场的干扰下,这些自旋波的读出效率会随着存储时间发生振荡。通过对环境磁场的补偿可以有效消除振荡,目前大量补偿磁场的工作依赖于高精度的磁场测量仪器,我们利用读出信号随磁场的变化而变化的特性,采用了利用读出效率对环境磁场补偿的方法研究。本文在磁光阱(MOT)的周围安装了三对线圈分三个方向对磁场噪声进行补偿。通过调节线圈的电流改变磁场,使得读出效率由于磁场的存在而干涉相消需要的时间不断增大,直至超过磁场为0时的存储寿命,出现的振荡消失即对环境磁场完成了补偿。由于人为操作误差以及不稳定因素带来的影响,使用高精度磁场测量仪器对磁场进行精确的补偿是不可能的,鉴于此,上述以原子为参照的方法可以更精确地补偿环境磁场。本文的工作为有效完成量子纠缠交换提供了帮助。

DOI
10.3788/jqo20212704.0401

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

用于原子磁强计的超表面集成反射型气室设计

史镕瑞 Shi Rongrui, 雷程 Lei Cheng, 梁庭 Liang Ting +4 more

原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注,如今,进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势,因为它有利于生物磁性测量与成像。但是,目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此,笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案,该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合,在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵,效率可达到80%。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成,可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点,为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。

Chinese Journal of Lasers•Jan 1, 2024•3 citations

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

Analysis of Practical Security at the Source Side for Phase-Encoded Quantum Private Query

Bin Liu, Yuhang Zhong, Wei Huang +3 more

量子保密查询是解决对称隐私信息检索问题的量子方案. 本文研究了基于量子密钥分发的相位编码量子保密查询协议的安全性. 结果表明,多光子脉冲对量子保密查询协议中参与者的隐私构成了严重威胁. 鉴于此,本文提出了一种基于分束器阵列的检测与防御方案.该方案利用光子在不同分光路径下的响应统计帮助诚实参与者精准量化攻击威胁,并通过引入零探测条件编码策略有效滤除危险信号.分析表明,改进后的协议能有效抵御这种攻击,从而保证了量子保密查询过程的安全性和可靠性.

Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue•Apr 1, 2026•0 citations

基于(17,9)平方剩余码的广义LDPC码构造及性能研究

李西亚, 黎勇, LI Xiya +1 more

低密度奇偶校验(low-density parity check, LDPC)码的校验节点通常采用单奇偶校验(single parity check, SPC)码,然而当采用一种具有更强纠错能力分量码替换LDPC码中的SPC码时可以构造出一种性能更好的广义LDPC(generalized LDPC, GLDPC)码。鉴于此,采用一个(17, 9)平方剩余(quadratic residue, QR)码作为分量码来替换LDPC中的SPC码构造出了一种基于QR码的GLDPC码。通过研究GLDPC码和QR码的构造以及GLDPC码的译码算法,提出了一种基于(17, 9) QR码的GLDPC码构造方法,研究了该GLDPC码的性能,并对该GLDPC码与传统的LDPC码、同码率不同码长的GLDPC码以及同码长不同码率的GLDPC码进行了性能仿真。仿真结果表明,基于(17, 9)QR码的GLDPC码相比同码率下的LDPC码,在错误比特率和译码收敛速度上都取得了更优异的表现。

•Dec 30, 2018•0 citations

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 +1 more

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。

Acta Sinica Quantum Optica•Jan 1, 2024•0 citations
在光与原子纠缠量子界面的建立过程中,环境磁场带来的干扰不可忽视,因此需要对环境磁场进行严格补偿。在多能级结构的原子系综中,通过自发拉曼过程会产生多个原子自旋波,在外界磁场的干扰下,这些自旋波的读出效率会随着存储时间发生振荡。通过对环境磁场的补偿可以有效消除振荡,目前大量补偿磁场的工作依赖于高精度的磁场测量仪器,我们利用读出信号随磁场的变化而变化的特性,采用了利用读出效率对环境磁场补偿的方法研究。本文在磁光阱(MOT)的周围安装了三对线圈分三个方向对磁场噪声进行补偿。通过调节线圈的电流改变磁场,使得读出效率由于磁场的存在而干涉相消需要的时间不断增大,直至超过磁场为0时的存储寿命,出现的振荡消失即对环境磁场完成了补偿。由于人为操作误差以及不稳定因素带来的影响,使用高精度磁场测量仪器对磁场进行精确的补偿是不可能的,鉴于此,上述以原子为参照的方法可以更精确地补偿环境磁场。本文的工作为有效完成量子纠缠交换提供了帮助。
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。
原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注,如今,进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势,因为它有利于生物磁性测量与成像。但是,目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此,笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案,该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合,在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵,效率可达到80%。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成,可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点,为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。
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。
量子保密查询是解决对称隐私信息检索问题的量子方案. 本文研究了基于量子密钥分发的相位编码量子保密查询协议的安全性. 结果表明,多光子脉冲对量子保密查询协议中参与者的隐私构成了严重威胁. 鉴于此,本文提出了一种基于分束器阵列的检测与防御方案.该方案利用光子在不同分光路径下的响应统计帮助诚实参与者精准量化攻击威胁,并通过引入零探测条件编码策略有效滤除危险信号.分析表明,改进后的协议能有效抵御这种攻击,从而保证了量子保密查询过程的安全性和可靠性.
低密度奇偶校验(low-density parity check, LDPC)码的校验节点通常采用单奇偶校验(single parity check, SPC)码,然而当采用一种具有更强纠错能力分量码替换LDPC码中的SPC码时可以构造出一种性能更好的广义LDPC(generalized LDPC, GLDPC)码。鉴于此,采用一个(17, 9)平方剩余(quadratic residue, QR)码作为分量码来替换LDPC中的SPC码构造出了一种基于QR码的GLDPC码。通过研究GLDPC码和QR码的构造以及GLDPC码的译码算法,提出了一种基于(17, 9) QR码的GLDPC码构造方法,研究了该GLDPC码的性能,并对该GLDPC码与传统的LDPC码、同码率不同码长的GLDPC码以及同码长不同码率的GLDPC码进行了性能仿真。仿真结果表明,基于(17, 9)QR码的GLDPC码相比同码率下的LDPC码,在错误比特率和译码收敛速度上都取得了更优异的表现。
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。