研究目的
研究稳态纠缠微波-光场生成,并发展多谐振电光系统中确定性纠缠生成与量子态转移的理论。
研究成果
所提出的电光调制器能够高效产生微波-光学纠缠,并促进高保真度的量子态传输。该器件性能在量子网络应用中前景广阔,但需实验验证以确认理论预测。
研究不足
该研究为理论性且基于模拟,实验实现仍具挑战性。性能对温度和波导耦合强度敏感,要实现高相干性需仔细优化器件参数。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及基于回音壁模式谐振器(集成于三维微波腔中)的三重共振电光调制器设计。理论框架包括系统哈密顿量及微波-光学纠缠生成的动态过程。
2:样品选择与数据来源:
该器件采用毫米级铌酸锂回音壁模式谐振器,在毫开尔文温度下运行。数据源自有限元仿真与特性测量。
3:实验设备与材料清单:
实验装置包含铌酸锂光学谐振器、超导电极(铝或氮化钛铌)及圆柱形微波腔。光学谐振器通过介质棱镜实现泵浦光耦合与出射光解耦。
4:实验流程与操作步骤:
系统通过强相干场共振泵浦,输出信号在斯托克斯边带频率处测量。在不同条件下分析纠缠特性与量子态转移保真度。
5:数据分析方法:
通过求解量子朗之万方程、计算纠缠量化的协方差矩阵,以及利用维格纳函数评估量子态转移保真度进行分析。
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LiNbO3 optical resonator
Used as the core component for generating microwave-optical entanglement.
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Superconducting electrodes
Al or NbTiN
Forms the capacitor gap and confines the microwave electric field at the resonator's rim.
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Cylindrical microwave cavity
Encloses the optical resonator and controls the microwave mode's spatial distribution.
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Dielectric prism
Used for pumping and out-coupling the optical resonator.
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