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光学学报 2022年第3期42卷 3-19页

作者：刘正昊许金时李传锋中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室安徽合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院安徽合肥230026

量子信息掩蔽是量子信息处理中的一个新兴概念,它将量子信息完全转移至各个量子实体的关联之中,从而使单个量子系统不再包含掩蔽前的任何信息。量子信息掩蔽在量子比特承诺、秘密共享等方面都具有重要的应用;然而与量子态的克隆、广播... 详细信息

量子信息掩蔽是量子信息处理中的一个新兴概念,它将量子信息完全转移至各个量子实体的关联之中,从而使单个量子系统不再包含掩蔽前的任何信息。量子信息掩蔽在量子比特承诺、秘密共享等方面都具有重要的应用;然而与量子态的克隆、广播、隐藏等操作类似,人们无法使用一个普适的两体幺正演化来实现量子信息的掩蔽。本文系统地介绍近期量子信息掩蔽方向的一系列研究进展:首先描述了可实现量子信息掩蔽态集合的几何特征,给出掩蔽操作的实现方法,讨论了其在信息论中的含义以及与量子纠错码等概念的联系;然后介绍量子信息掩蔽的实验实现,展现量子信息掩蔽在高维体系等复杂系统中的可行性,并展示其在量子秘密共享和噪声免疫的量子通信等方面的应用。

关键词：量子信息处理量子纠缠量子关联量子通信

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光纤腔耦合碳化硅薄膜的理论计算

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物理学报 2022年第6期71卷 42-50页

作者：周继阳李强许金时李传锋郭光灿中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院合肥230026 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

半导体材料中的自旋色心是量子信息处理的理想载体,引起了人们的广泛兴趣.近几年,研究发现碳化硅材料中的双空位、硅空位等色心具有与金刚石中的氮-空位色心相似的性质,而且其荧光处于更有利于光纤传输的红外波段.然而受限于这类色心的... 详细信息

半导体材料中的自旋色心是量子信息处理的理想载体,引起了人们的广泛兴趣.近几年,研究发现碳化硅材料中的双空位、硅空位等色心具有与金刚石中的氮-空位色心相似的性质,而且其荧光处于更有利于光纤传输的红外波段.然而受限于这类色心的荧光强度和谱线宽度,它们在量子密钥分发和量子网络构建等方面的实际应用依然面临严峻的挑战.利用光学腔耦合自旋色心实现荧光增强和滤波将能有效地解决这些难题.将光纤端面作为腔镜,并与自旋色心耦合可以实现小模式体积的腔耦合,而且天然地避免了需要再次将荧光耦合进光纤而造成损耗的缺点.本文理论计算了耦合碳化硅薄膜的光纤腔的性质和特征.首先通过优化各项参数包括薄膜表面粗糙度、腔镜反射率等,理论分析了存在于光纤腔中的不同模式的特点,以及光纤腔耦合色心的增强效果及相关影响因素.进一步地研究了对开放腔而言最主要的影响因素——振动对腔性质、色心的增强效果以及耦出效率的影响,最终得到在不同振动下的最大增强效果以及对应的耦出透射率.这些结果为今后光纤腔耦合色心的实验设计提供了最直接的理论指导,为实验的发展和优化指明了方向.

关键词：自旋色心光纤腔碳化硅薄膜

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“量子光学及光量子技术”专题前言

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光学学报 2022年第3期42卷 7-8+2页

作者：张天才许金时贾晓军量子光学与光量子器件国家重点实验室(山西大学) 中国物理学会中国物理学会量子光学专业委员会山西省物理学会山西大学学术委员会中国科学技术大学物理学院中国光学学会光量子科学与技术专业委员会

量子光学是研究光的量子性质，包括光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测，以及光与物质相互作用中的量子效应的一门学科，主要探究光场的各种复杂多变的量子行为及其物理本质，揭示光与原子、分子等相互作用的各种动力学特性以及与...

量子光学是研究光的量子性质，包括光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测，以及光与物质相互作用中的量子效应的一门学科，主要探究光场的各种复杂多变的量子行为及其物理本质，揭示光与原子、分子等相互作用的各种动力学特性以及与光与物质相互作用的基本特征、机理、规律等。21世纪以来，随着激光技术的飞速发展及其应用的拓展，对量子光学及量子物理基本问题的研究进入了一个新的阶段。此外，随着对光子和光场、原子和分子等单个量子客体操控能力的不断提高，光量子技术引领的信息处理新方式在全球范围内蓬勃发展，量子信息技术已成为今后科技产业革命的新技术之一。

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量子互文在中国科大的二十个春秋

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中国科学技术大学学报 2022年第10期52卷 1-21,67页

作者：刘正昊李强柳必恒黄运锋许金时李传锋郭光灿中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室安徽合肥230026 中国科学技术大学中科院量子信息与量子科技创新研究院安徽合肥230026 合肥国家实验室安徽合肥230088

量子互文性是量子力学最为奇妙和令人困惑的特征之一,它指的是量子力学中一个算符的测量结果取决于测量时实际被观测的所有算符的选择。中国科学技术大学在量子互文方向的研究具有悠久的历史。本文回顾了过去20年来中国科大在量子互文... 详细信息

量子互文性是量子力学最为奇妙和令人困惑的特征之一,它指的是量子力学中一个算符的测量结果取决于测量时实际被观测的所有算符的选择。中国科学技术大学在量子互文方向的研究具有悠久的历史。本文回顾了过去20年来中国科大在量子互文方向所取得的理论和实验进展。我们首先介绍著名的最简单的态无关量子互文性证明;而后展示几个基于光子系统的量子互文性实验测试;最后,我们讨论了量子互文性在广泛的量子信息科学中的作用及其在量子计算中的应用。

关键词：量子信息量子基础的光学实验量子互文性

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