自由空間量子通信實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、量子信息物理學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,它由量子力學(xué)與信息科學(xué)交叉發(fā)展所衍生,因其具有無可比擬的優(yōu)勢和應(yīng)用前景,近年來已迅猛成長為新的研究熱點(diǎn)并得到快速發(fā)展。
　　 量子通信是量子信息領(lǐng)域最接近實(shí)用化的方向,根據(jù)傳輸信道不同,又分為光纖量子通信和自由空間量子通信。目前光纖量子通信已基本達(dá)到極限傳輸距離,自由空間量子通信則可借助空間平臺建立高穩(wěn)定低損耗信道,實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離量子通信實(shí)驗(yàn),通過空間平臺中轉(zhuǎn)將有可能實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)。

2、因此自由空間量子通信成為目前國際上最熱門的研究方向。
　　 本文的內(nèi)容主要內(nèi)容包括在實(shí)驗(yàn)上,模擬了衛(wèi)星發(fā)射單光子源,到達(dá)地面被探測的星地量子信道的建立,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了基于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)平臺的偏振保持技術(shù),驗(yàn)證了以現(xiàn)有技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)星地量子通信的可行性；實(shí)驗(yàn)制備了兩體四維糾纏光子對,并將其應(yīng)用于“量子心靈感應(yīng)”游戲的演示:實(shí)驗(yàn)同步了兩個(gè)由獨(dú)立激光器產(chǎn)生的糾纏光子對,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了糾纏交換；實(shí)驗(yàn)演示了基于消相干自由子空間的容錯(cuò)量子密