研究目的
为展示多体纠缠态的测量设备无关纠缠见证(MDIEW),检测三体纠缠态的真实纠缠及其纠缠结构,并将验证后的纠缠应用于量子随机数生成与开放目的地量子密钥分发。
研究成果
该研究成功展示了针对多体纠缠态的MDIEW方法,能够检测三体态中的真实纠缠及纠缠结构。同时,该方法在量子随机数生成和开放目标量子密钥分发中展现出实际应用价值,标志着向安全量子网络迈出了重要一步。
研究不足
该实验的技术限制包括贝尔态测量设备的缺陷以及高阶自发参量下转换过程产生的噪声,这些因素会影响测量的保真度以及量子密钥分发中的量子比特误码率。
1:实验设计与方法选择:
该实验通过操控四个独立非线性晶体产生的八光子来制备并验证三体纠缠态。
2:样本选择与数据来源:
使用光子制备待验证态和辅助态,并为不同光子对分配特定功能。
3:实验设备与材料清单:
包括用于光子生成的β-硼酸钡(BBO)晶体、用于贝尔态测量的偏振分束器(PBS),以及用于态制备的半波片(HWP)和四分之一波片(QWP)。
4:实验流程与操作步骤:
涉及制备待验证态、对待验证态与辅助输入的联合态进行贝尔态测量,以及分析测量结果的条件概率。
5:数据分析方法:
基于条件概率计算MDIEW评分,以区分纠缠态与可分离态。
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获取完整内容-
β-barium borate (BBO) crystals
Generate photon pairs for the experiment.
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polarizing beam splitter (PBS)
Perform Bell state measurements on the joint state of the to-be-witnessed state and ancillary inputs.
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half wave plates (HWPs)
Prepare the to-be-witnessed state by rotating the polarization of photons.
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quarter wave plates (QWPs)
Prepare ancillary photons into arbitrary single-qubit states.
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