【信息与量子学术沙龙】第9期-敬 波


报告题目:基于多个冷原子系综的量子网络

报告时间2019年4月22日(星期一),上午10:00

报告地点:沙河校区,通信楼725

报告人:敬 博士

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报告人简介:

敬波,2013年和2019年分别毕业于中国科学技术大学物理学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心获得获理学学士和理学博士学位。主要研究方向:多光子干涉、光与冷原子相互作用、量子纠缠、量子中继、量子网络。已在Nature PhotonicsPhysical Review Letters发表文章3篇。

 

报告摘要:

量子网络因其在多方量子通信、分布式量子计算、分布式量子精密测量和大尺度空间下的基础物理检验等领域的应用前景而备受关注,而构建量子网络的一个主要目标就是实现多个远距离的量子存储器之间的量子纠缠。由于光能够携带信息进行传输,非常适合用于连接不同的量子存储器,因此产生高品质的光与量子存储器之间的纠缠很有必要。现在有很多物理体系用于量子存储,其中,冷原子量子存储器由于在读取效率、寿命等综合水平中占优而备受青睐。并且冷原子系综中还能直接产生光与原子的纠缠,特别适合用于量子网络。在本报告中,我们正是基于多个冷原子系综展开研究。首先我们通过使用环形腔来增强光与原子的作用,提高量子存储器的内禀读出效率,同时通过设置控制光与腔不共振而信号光与腔共振,避免了额外的滤波装置,大大提升了光与原子纠缠的亮度。然后,我们通过对极化、多激发事例等内容展开的研究使得我们能够提升光与原子纠缠的保真度。以此为基础,我们结合全同光子的干涉,成功实现了高保真度的纠缠交换操作,进而使得我们成功连接了三个量子网络节点,第一次实现了三个冷原子系综的GHZ态纠缠和三个冷原子系综、三个光子的六体纠缠,构建了实现量子存储网络、二维量子中继的基本单元。