[发明专利]多个原子系综之间连续变量量子纠缠的产生装置

权利要求书

1.多个原子系综之间连续变量量子纠缠的产生装置，其特征在于：包括光源单元、若干声光调制器、四套非简并光学参量放大器、三个50：50光学分束器、四套原子系统和测量系统；所述光源单元设有四束种子光脉冲信号a_S1-a_S4输出端、四束控制光脉冲信号a_C1-a_C4输出端和四束本地振荡光信号a_L1-a_L4输出端；所述四束种子光脉冲信号a_S1-a_S4输出端分别与第五至第八声光调制器输入端连接，第五至第八声光调制器输出端分别与四套非简并光学参量放大器输入端连接，四套非简并光学参量放大器输出端分别与第九至第十二声光调制器输入端连接，第十和第十一声光调制器输出端分别与第一光学分束器两个输入端连接，第一光学分束器第一输出端和第九声光调制器输出端分别与第二光学分束器两个输入端连接，第一光学分束器第二输出端和第十二声光调制器输出端分别与第三光学分束器两个输入端连接，第二光学分束器两个输出端和第三光学分束器两个输出端分别与四套原子系统的第一输入端连接；四束控制光脉冲信号a_C1-a_C4输出端分别与第一至第四声光调制器输入端连接，第一至第四声光调制器输出端分别与四套原子系统的第二输入端连接，四套原子系统输出端分别与测量系统的第一至第四输入端连接；四束本地振荡光信号a_L1-a_L4输出端分别与测量系统第五至第八输入端连接。

2.根据权利要求1所述的多个原子系综之间连续变量量子纠缠的产生装置，其特征在于：所述光源单元由可调谐激光器、1x6光学分束器阵列、两套1x4光学分束器阵列和声光调制器系统组成；可调谐激光器的输出端与1x6光学分束器阵列输入端连接，1x6光学分束器阵列第一输出端与第一1x4光学分束器阵列输入端连接，第一1x4光学分束器阵列输出四束本地振荡光信号a_L1-a_L4，1x6光学分束器阵列的第二输出端与声光调制器系统输入端连接，声光调制器系统输出端与第二1x4光学分束器阵列输入端连接，第二1x4光学分束器阵列输出四束控制光脉冲信号a_C1-a_C4，1x6光学分束器阵列的第三至第六输出端输出四束种子光脉冲信号a_S1-a_S4。

3.根据权利要求1所述的多个原子系综之间连续变量量子纠缠的产生装置，其特征在于：所述原子系统由原子部件和光学谐振腔组成，所述光学谐振腔由四片平腔镜和两套焦距分别为550mm、-500mm的透镜组组成；所述光学谐振腔采用四镜环形腔结构，其腔长为1456mm；第一平腔镜作为输入输出耦合镜，对探针光的透过率为20％；另外三片平腔镜对探针光高反；第四平腔镜被固定在压电陶瓷上。

4.根据权利要求1所述的多个原子系综之间连续变量量子纠缠的产生装置，其特征在于：与第九至第十二声光调制器输入端连接的四套非简并光学参量放大器分别为第一至第四光学参量放大器，所述第一、第四光学参量放大器工作在参量放大状态，产生第一、第二正交位相压缩光；第二、第三光学参量放大器工作在参量反放大状态，产生第一、第二正交振幅压缩光；第一、第二正交振幅压缩光场在第一光学分束器以90度相对位相差干涉，第一光学分束器第一输出光场再通过第二光学分束器和第一正交位相压缩光场以0相对位相差干涉，第一光学分束器第二输出光场再通过第三光学分束器和第二正交位相压缩光场以0或90度相对位相差干涉，可以得到四组份GHZ类或Cluster类正交纠缠光脉冲。