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 教授 (华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室）

报告时间：2022年11月25日（周五）下午15：30-17：00

报告地点：在线报告（腾讯会议ID：480-454-278）

报告摘要：

量子光源由于其在量子物理基础科学和量子信息前沿应用中的重要作用而受到广泛关注。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的产生及其在实现量子信息协议方面的系列实验工作。我们先后构建了空间复用型、光学轨道角动量复用型以及相敏型四波混频体系，并在此基础上制备了系列新型量子光源，包括光学轨道角动量复用的连续变量双光束纠缠[1]、三光束纠缠[2]、可重新配置六光束纠缠[3]、66光学模量子网络[4]以及干涉诱导的量子关联增强[5]等。近期，我们利用光学轨道角动量复用的双光束纠缠在实验上实现了高容量多通道全光量子隐形传态协议[6]、多通道量子密集编码协议[7]以及多通道多光束纠缠自修复协议[8]，并利用低噪声参量放大器实现了保真度高达93%的全光确定性相干态量子克隆[9]、多功能全光量子态转换机[10]以及全光量子纠缠交换协议[11]。我们的系列实验研究成果在量子信息中有着重要的应用前景和价值。

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. S. Liu, Y. Lou, and J. Jing, “Orbital angular momentum multiplexed deterministic all-optical quantum teleportation,” Nat. Commun. 11, 3875 (2020).

7. Y. Chen, S. Liu, Y. Lou, and J. Jing, “Orbital Angular Momentum Multiplexed Quantum Dense Coding,” Phys. Rev. Lett. 127, 093601 (2021).

8. X. Wang, J. Fu, Y. Wei, and J. Jing, “Self-healing of multipartite entanglement in optical quantum networks”, Optica 9, 663 (2022).

9. 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).

10. Y. Lou, S. Liu, and J. Jing, “Experimental Demonstration of a Multifunctional All-Optical Quantum State Transfer Machine,” Phys. Rev. Lett. 126, 210507 (2021).

11. S. Liu, Y. Lou, Y. Chen, and J. Jing, “All-Optical Entanglement Swapping,” Phys. Rev. Lett. 128, 060503 (2022).

报告人简介：

荆杰泰，华东师范大学教授，博士生导师。2004年山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室获博士学位，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精密光谱科学与技术国家重点实验室。研究聚焦量子光学与量子信息，尤其是量子光源的制备与应用。近五年发表通讯作者论文60余篇，包括9篇PRL，Nat. Commun.、Optica及PNAS各1篇。培养学生3人次获王大珩高校学生光学奖，1人次获得饶毓泰基础光学奖。