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高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究

《高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究》是依托首都师范大学，由任宝藏担任项目负责人的青年科学基金项目。

高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究基本信息

中文名高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究
项目类别青年科学基金项目
项目负责人任宝藏
依托单位首都师范大学

高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究结题摘要

光子系统在量子通信中有非常重要的应用。在远程量子通信中，量子中继器能够链接距离较远的通信节点，抑制环境噪声对光子信号的影响，提高远程量子通信的保真度和安全性。光子系统的多个自由度同时应用于量子通信能够提高远程通信的信道容量和安全性。本项目主要研究高容量量子中继器中光子系统多个自由度的量子操控问题。研究内容主要包括：基于腔量子电动力学非线性光学作用的光量子纠缠门、光子系统两自由度和三自由度的超纠缠纯化和浓缩、光子系统两自由度和三自由度的超纠缠转移。通过本项目研究获得了以下成果：一、利用金刚石NV色心-光学腔系统中的腔量子电动力学原理构建了鲁棒的两光子极化和空间模式两自由度超并行量子控制相位门和三光子极化和空间模式两自由度超并行量子控制交换门，能够将影响保真度的主要因素转化为可探测的光子信号，用于构建高容量量子中继器。二、利用线性光学元件构造了未知系数的光子系统极化、空间模式和时间三自由度超纠缠Bell态浓缩方案和超纠缠GHZ态浓缩方案；利用线性光学元件构造了已知系数的光子系统极化、空间模式和时间三自由度超纠缠Bell态浓缩方案；利用腔量子电动力学设计了预报式纠缠纯化方案；这些方法能够抑制远程量子通信中噪声对超纠缠光子系统的影响。三、在光子系统两自由度和三自由度的超纠缠转移方面，重点研究了超纠缠态测量这一核心问题。利用线性光学元件，通过引入时间序列设计区分16个超纠缠Bell态的超纠缠态测量方案。通过辅助其他自由度纠缠态设计区分16个超纠缠Bell态的超纠缠态测量方案。四、针对信道噪声问题，利用线性光学元件和光子系统两个自由度设计了抗联合噪声的量子密钥分发方案。

高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究造价信息

市场价
信息价
询价

信号中继器

规格型号：
供电DC24V/AC220V,一进一出,信号光电隔离,IP65;
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
江苏明朗
材料税率：
13%
供应商：
江苏明朗照明科技有限公司
报价时间：
2022-12-06

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信号中继器

规格型号：
供电DC24V/AC220V;一进一出;信号光电隔离;IP65;
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
大峡谷
材料税率：
13%
供应商：
大峡谷照明系统（苏州）股份有限公司
报价时间：
2022-12-06

查看价格

信号中继器

规格型号：
供电DC24V/AC220V,一进一出,信号光电隔离,IP65
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
光联照明
材料税率：
13%
供应商：
上海光联照明有限公司
报价时间：
2022-12-06

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信号中继器

规格型号：
供电DC24V/AC220V,一进一出,信号光电隔离,IP65;
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
银河照明
材料税率：
13%
供应商：
佛山市银河兰晶科技股份有限公司
报价时间：
2022-12-06

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短距无线中继器

规格型号：
DCWW-1
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
宁波
材料税率：
13%
供应商：
宁波水表股份有限公司
报价时间：
2022-12-06

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组联中继器

规格型号：
LD4900E
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
云浮市2011年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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组联中继器

规格型号：
LD4900E
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
云浮市2012年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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组联中继器

规格型号：
LD4900E
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
云浮市2012年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

组联中继器

规格型号：
LD4900E
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
云浮市2011年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

组联中继器

规格型号：
LD4900E
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
云浮市2011年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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485中继器

规格型号：
485中继器
需求量：
5个
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2012-06-28

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量子基板ABE7CPA31

规格型号：
8通道无源模拟量子基板,螺钉接线.
需求量：
4个
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
高档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2022-05-05

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转接中继器

规格型号：
转接中继器
需求量：
10台
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2019-10-30

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中继器

规格型号：
中继器
需求量：
4台
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2016-02-29

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DMX512中继器

规格型号：
DMX512中继器
需求量：
434台
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2018-02-05

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高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究项目摘要

光子系统是易于操控和传输的信息载体，在量子通信中有非常重要的应用。在远程量子通信中，需要应用量子中继器抑制环境噪声对光子信号的影响，提高通信的保真度和安全性。光子系统具有极化、空间模式、频率、时间-能量和轨道角动量等多个自由度。将光子系统的多个自由度同时应用于量子通信能够提高远程通信的信道容量和安全性。本项目主要研究高容量量子中继器中光子系统多个自由度的量子操控问题，研究内容主要包括：研究基于腔量子电动力学非线性光学作用的杂合量子纠缠门，服务于量子中继中飞行光子比特量子态与固态存储比特量子态之间的转移；研究光子系统两自由度和三自由度的超纠缠纯化，提高量子中继器的容量，服务于高容量安全量子通信；研究光子系统两自由度和三自由度的超纠缠转移，用于链接远距离通信节点，提高量子中继器的效率。通过本项目研究，力争在高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控方面做出一些创新性的研究成果。

高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究常见问题

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光纤中继器的应用

我来回答吧，比如一条100km的主干线，要求损耗在40db以内，但是到50km的距离就已经损耗30db了，然后干线进中继站，从中继站设备再到目的地，就是过渡一下，不然到100km的损耗太大就没法用了，...

高容量量子中继器中光子系统多自由度的量子操控研究文献

量子中继器加快安全远距离的量子通信

量子中继器加快安全远距离的量子通信

量子中继器加快安全远距离的量子通信

格式：pdf

大小：63KB

页数：未知

<正>高比特率远距离量子通信是未来通信网络的一项重要技术,依赖于作为核心要素的高维量子纠缠。虽然光的空间模式为高维纠缠提供了一条途径,但光子态在远距离传输时会衰减,因此需要一种放大信号的方法。类似于经典光纤网络中的中继器,作为量子中继器核心部分,纠缠交换可以在没有相互作用的远距

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光子晶体光纤在量子信息上的应用

光子晶体光纤在量子信息上的应用

光子晶体光纤在量子信息上的应用

格式：pdf

大小：63KB

页数： 7页

先简单介绍光子晶体光纤相对于普通光纤的特点,然后重点阐述光子晶体光纤在量子信息上应用的优势。与其它方法,如基于非线性晶体自发参量下转换方法相比,利用光子晶体光纤能更有效地产生纠缠光子,并能与现有光纤传输系统良好兼容,从而表现出其在量子信息领域内的优越性及巨大的应用潜力。最后简要展望了光子晶体光纤在量子信息领域内的前景。

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量子中继器工作原理

对于使用纠缠源的量子通信系统来说，首先借助量子中继技术建立起一个长距离的量子信道,在此基础上，利用所建立的量子信道的量子特性实现安全的量子信号传输。 因此, 在这种通信模式中，不会由于量子中继的加入而导致量子通信中信息的丢失。不过，这种通信模式的重要前提条件是，量子中继不会导致量子信道原有特性的改变。例如，若采用量子中继技术，量子通信协议中纠缠光子对的最大纠缠性不能发生改变。 根据上述特征，这种通信模式下的量子中继技术必须发挥两个方面的作用: 一是补充信号的能量 二是维持量子信道的原有特性 大多数物理学家提出的量子中继器方案中含有CONT，运算，但当前还没有实现能够达到误差不超过百分之几的能用于长距离量子信道的CONT运算。 因此, 采用只利用线性光学器件的方案，以纠缠光子对作为量子信息的传送通道，采用量子中继器的目的是增加高品质纠缠光子对的作用距离。通过对短程纠缠光子对进行纠缠纯化和纠缠交换，得到高纠缠度的长程纠缠光子对。从而建立起长距离的量子信道。

量子中继器主要功能

一般来说，经典通信中，在利用中继技术恢复信号的能量同时，起了两个方面的作用:一方面恢复了信号的传输特性，另一方面表示信息的比特也随之得到了恢复。与经典中继器不同，量子中继器不是一个放大器，需要利用盆子态的纠缠与交换来实现量子中继功能。 量子通信中的信息载体一童子信号具有量子特性，传输和最终检测的核心部分不是能量而是信号的某种量子状态。研究表明，量子信号的状态同时受到经典噪声和量子嗓声的影响，这些噪声会导致量子比特的退相千现象发生，从而导致信息丢失，使得量子通信不能正常进行。另一方面，经典噪声使得t 子信号的传输特性不断衰减，导致量子信号不断变弱，最终难以检测。 因此，量子中继应该具有两个方面的功能: 1、通过补充量子信号的能量实现量子信号的稳定传输 2、在补充量子信号能量的同时,，保证量子信号携带的量子比特不发生改变

量子中继器提出背景

量子通信由于其独特的绝对安全功能，越来越受到各国学者的重视。在长距离量子通信系统中，可以依靠事先建立的、空间分离的两体" 理想" 纠缠纯态传输信息，它们是量子通信的重要资源。但是，由于量子通信系统与信道的相互作用，会引起系统中纯态的相干性衰减，从而丧失了各益加成分之间的相对因子的确定性，使各叠加成分的内部相位差的随机性增加。 于是寄托在这种内部相干性上的t 子信息就会衰减,这种衰减随着信息传输距离的增加而增加，最终，使得量子信息传输失败，因此需要在长距离系统中使用量子中继器。

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