光子与原子系综之间空间关联的实验研究

项目名称： 光子与原子系综之间空间关联的实验研究

项目编号： No.11174271

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理学I

项目作者： 史保森

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 量子通信是通过在相距任意距离的通信双方之间建立最大纠缠态，进而利用此纠缠态完成各种量子通信协议的方式实现的。在通信双方之间每建立一个最大纠缠态一般能够实现1qubit的量子信息交换。理论分析表明在理想条件下，采用目前最有效的量子中继方案，在两个相距500至600公里距离的通信节点之间建立一个最大纠缠态所需要的时间最快也在秒量级，这充分反映出量子资源的珍稀性，因而如何提高量子资源的利用效率自然而然成为一个非常值得关注和研究的热点问题。一条解决此问题的有效途径是提高载体的信息携带量，即在现有的条件下提高单个纠缠对的信息携带量。本项目拟通过基于原子系综的自发Raman过程制备光子与原子系综的轨道角动量之间以及空间横向动量与位置之间的纠缠，建立光子与原子系综之间的空间关联，实现光子与原子系综之间的高维量子态纠缠，为进一步利用量子中继实现通信节点之间大信息量的传输打下坚实基础。

中文关键词： 量子存储；原子系综；轨道角动量；量子信息；

英文摘要：

英文关键词： quantum storage；atomic ensemble；orbital angular mementum；quantum information；