【报告题目】：基于原子系综的量子光源及其应用
【报告人】：荆杰泰，华东师范大学教授
【报告时间】：2024年4月6日上午10:00
【报告地点】：29-414
【报告摘要】：量子光源包括各种非经典光场，如量子纠缠态，压缩态以及单光子源等。量子光源是实现量子信息处理的重要资源，因此要想提升量子信息体系的性能，就需要从量子光源入手。在本报告中，我将介绍我们课题组近期在基于原子系综的量子光源产生及其在量子信息中应用的实验进展。我们通过扩充容量、提升数量、优化噪声等手段，制备量子光源[1-6]，并将其应用于量子信息体系，从而实现高容量、多节点、高保真量子信息协议[7-12]。具体的讲，我们先后实验制备了光学轨道角动量复用的连续变量双光束[1]以及三光束[2]量子纠缠、可重新配置的连续变量六光束量子纠缠[3]、66光学模式量子网络[4]、干涉诱导的量子关联增强[5]、基于时间延迟量子干涉仪的超大规模量子纠缠[6]。在此基础上，我们实验实现了高容量多通道全光量子隐形传态协议[7]、多通道量子密集编码协议[8]、多通道多光束纠缠自修复协议[9]、高保真度全光确定性相干态量子克隆[10]、多功能全光量子态转换机[11]、全光量子纠缠交换协议[12]、多自由度全光量子隐形传态协议[13]以及光学轨道角动量复用的全光量子擦除纠错协议[14]。
参考文献：
[1] X. Pan, S. Yu, Y. Zhou, K. Zhang, K. Zhang, S. Lv, S. Li, W. Wang, and J. Jing, “Orbital-Angular-Momentum Multiplexed Continuous-Variable Entanglement from Four-Wave Mixing in Hot Atomic Vapor,” Phys. Rev. Lett. 123, 070506 (2019).
[2] S. Li, X. Pan, Y. Ren, H. Liu, S. Yu, and J. Jing, “Deterministic generation of orbital-angular-momentum multiplexed tripartite entanglement,” Phys. Rev. Lett. 124, 083605 (2020).
[3] K. Zhang, W. Wang, S. Liu, X. Pan, J. Du, Y, Lou, S. Yu, S. Lv, N. Treps, C. Fabre, and J. Jing, “Reconfigurable Hexapartite Entanglement by Spatially Multiplexed Four-Wave Mixing Processes,” Phys. Rev. Lett. 124, 090501(2020).
[4] W. Wang, K. Zhang, and J. Jing, “Large-Scale Quantum Network over 66 Orbital Angular Momentum Optical Modes,” Phys. Rev. Lett. 125, 140501 (2020).
[5] S. Liu, Y. Lou, and J. Jing, “Interference-Induced Quantum Squeezing Enhancement in a Two-beam Phase-Sensitive Amplifier,” Phys. Rev. Lett. 123, 113602 (2019).
[6] Y. Zhou, W. Wang, T. Song, X. Wang, Q. Zhu, K. Zhang, S. Liu, and J. Jing, “Ultra-Large-Scale Deterministic Entanglement Containing 2×20400 Optical Modes Based on Time-Delayed Quantum Interferometer,” Phys. Rev. Lett. 130, 060801 (2023)
[7] S. Liu, Y. Lou, and J. Jing, “Orbital angular momentum multiplexed deterministic all-optical quantum teleportation,” Nat. Commun. 11, 3875 (2020).
[8] Y. Chen, S. Liu, Y. Lou, and J. Jing, “Orbital Angular Momentum Multiplexed Quantum Dense Coding,” Phys. Rev. Lett. 127, 093601 (2021).
[9] X. Wang, J. Fu, Y. Wei, and J. Jing, “Self-healing of multipartite entanglement in optical quantum networks”, Optica 9, 663 (2022).
[10] S. Liu, Y. Lou, Y. Chen, and J. Jing, “All-Optical Optimal N-to-M Quantum Cloning of Coherent States,” Phys. Rev. Lett. 126, 060503 (2021).
[11] Y. Lou, S. Liu, and J. Jing, “Experimental Demonstration of a Multifunctional All-Optical Quantum State Transfer Machine,” Phys. Rev. Lett. 126, 210507 (2021).
[12] S. Liu, Y. Lou, Y. Chen, and J. Jing, “All-Optical Entanglement Swapping,” Phys. Rev. Lett. 128, 060503 (2022).
[13] S. Liu, Y. Lv, X. Wang, J. Wang, Y. Lou, and J. Jing, “Deterministic all-optical quantum teleportation of four degrees of freedom”, Phys. Rev. Lett. 132, 100801 (2024).
[14] Y. Lou, Y. Lv, J. Wang, S. Liu, and J. Jing, “Orbital Angular Momentum Multiplexed Deterministic All-Optical Quantum Erasure-Correcting Code”, Phys. Rev. Lett. 132, 040601 (2024).
【报告人简介】：荆杰泰，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室教授，博士生导师，上海市优秀学术带头人。2004年在山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室获得博士学位，而后赴美国弗吉尼亚大学和马里兰大学从事博士后研究，2008年加入华东师范大学。主要从事量子光学与量子信息方面的研究，尤其聚焦量子光源的制备与应用。先后主持国家自然科学基金委重大研究计划重点项目和上海市教委科研创新计划自然科学重大项目等。近五年发表通讯作者论文50余篇，包括Physical Review Letters 12篇, Nature Communications、Optica及PNAS各1篇。培养学生3人次获中国光学学会王大珩高校学生光学奖，1人次获饶毓泰基础光学奖，1人次获郭光灿光学优秀博士学位论文奖。
联系方式：jtjing@phy.ecnu.edu.cn
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