不同色纠缠光子的同步

本项目将结合多光子纠缠技术、全光同步技术、不同色纠缠光子制备技术和脉冲光纤激光器技术，用以研究纠缠的高精度同步问题和不同色纠缠的产生。本项目将使用周期性的极化晶体产生780nm和1550nm的不同色纠缠，该纠缠不仅为量子通讯和量子存贮的结合提供一种新而有效的实验研究手段，也对我们研究纠缠本质和量子物理，提供了一种新的实验手段；同时本项目将把全光同步技术首次应用于纠缠的同步之上，深入研究纠缠的高精度同步问题，该研究不仅对于量子网络和量子通讯的研究有重要意义，同时也将促进同步技术的发展。最后，我们将利用本项目研究中得到的同步的不同色纠缠，进行不同色纠缠的量子纠缠交换实验，同时将深入探讨同步纠缠和不同色纠缠独特的量子力学特性，对同步纠缠和不同色纠缠进行各种量子力学检验。

首先，本项目中，我们研究了共线和非共线参量下转换过程中泵浦光波长、入射角与参量下转换光出射角之间的关系，并给出了明确的数学公式，从中我们可以知道如何改变泵浦光波长和入射角以控制孪生光子的出射方向。同时，我们利用自己的计算结果，实验上得到了多种出射角度的孪生光子对并测量了符合计数。我们利用405纳米半导体激光器成功制备了810纳米纠缠光子对，并在理论和实验上讨论不同泵浦光入射角度与纠缠光子对出射角度之间的关系。我们观察了多种出射角度的参量下转换过程，使用同一块晶体得到了多种角度的孪生光子对，我们发现更小的孪生光子对出射角度意味着更高的孪生光子对产生效率。同时，我们证明了一种新类型的纠缠判据。在这之后，我们通过记录2路光场强度实现了一种新类型的高阶无透镜赝热光量子成像。在其他研究者的工作中，实现了物体信息n>1的成像，而参考面信息m>1的图像淹没在噪声中。也就是说，超过1个参考CCD的量子成像的图像将淹没在噪声中。在我们的工作中，我们用数学方法消除了参考CCD的噪声影响，我们证明量子成像的对比度将随着参考面信息的增加而增加，也随着物体信息的增加而增加。我们的研究结果将有助于实现真正的多鬼量子成像。