刘艳红 周瑶瑶 闫智辉 贾晓军

1) (太原师范学院物理系, 晋中 030619)

2) (太原师范学院, 计算物理与应用物理研究所, 晋中 030619)

3) (山西大学光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006)

4) (山西大学, 极端光学协同创新中心, 太原 030006)

量子纠缠是一种关键的量子资源.随着量子信息技术的发展, 由量子通道和量子节点组成的量子网络成为研究的热点.量子信息网络的建立需要在多个远距离的量子节点间建立纠缠, 它在分步式量子计算及量子因特网等方面有很重要的应用价值.本文在光和原子混合纠缠的基础上, 提出了结合前馈网络建立三个独立的远程原子系综之间的连续变量确定性纠缠.三个原子系综分别放置在三个远程的节点中, 每个节点首先通过自发拉曼散射过程制备光和原子的混合纠缠; 然后, 利用平衡零拍探测器测量三束Stokes 光场干涉后的量子噪声, 并将测量的结果前馈到原子系综, 在三个独立的远距离的原子系综间建立纠缠; 最后, 利用来自三个原子系综的三束反斯托克斯光束的关联方差通过三组份不可分判据验证三个原子系综的纠缠.该方案简单可行,可以拓展到基于不同物理系统的量子节点, 甚至实现更多原子节点的纠缠, 从而实现大规模量子信息网络.

1 引 言

量子纠缠是实现量子通信和构建量子信息网络的一种关键的量子资源[1,2].伴随着量子信息科学的快速发展, 由量子节点和连接量子节点……