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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明涉及量子通信领域，具体涉及一种实现非厄米能级级联多模压缩的方法，该方法包括以下步骤：提供一个非厄米系统，非厄米系统由激光束注入85Rb原子蒸汽系统构建；向非厄米系统施加第一泵浦激光束、探测光束和第二泵浦激光束；第一泵浦激光束、探测光束和第二泵浦激光束在非厄米系统发生能级级联四波混频过程，产生三个空间分离的第一光束、第二光束和第三光束；通过调控非厄米系统中缀饰场的拉比频率与能级的去相位率的比值，以实现非厄米系统中能级高维量子化时第一光束、第二光束和第三光束之间的多模量子压缩。该方法能够为量子物理基础测试提供多模量子态源和多模压缩的调制方法，解决现有生成多模压缩较复杂的技术问题。

主权项：1.一种实现非厄米能级级联多模压缩的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一个非厄米系统，所述非厄米系统由激光束注入85Rb原子蒸汽系统构建；所述非厄米系统的能级结构包括基态能级、亚稳态能级和激发态能级；向所述非厄米系统施加第一泵浦激光束、探测光束和第二泵浦激光束；第一泵浦激光束、探测光束和第二泵浦激光束在所述非厄米系统发生能级级联四波混频过程，产生三个空间分离的第一光束、第二光束和第三光束；通过调控所述非厄米系统中缀饰场的拉比频率与能级的去相位率的比值，以实现所述非厄米系统中能级高维量子化时第一光束、第二光束和第三光束之间的多模量子压缩；所述能级级联四波混频过程包含第一参量放大四波混频过程和第二参量放大四波混频过程；第一泵浦激光束、探测光束和第二泵浦激光束在所述非厄米系统发生能级级联四波混频过程，产生三个空间分离的第一光束、第二光束和第三光束的方法包括以下步骤：第一参量放大四波混频过程中，第一泵浦激光束作用于所述非厄米系统，第一泵浦激光束耦合光电子从基态能级到激发态能级的能级跃迁，然后光电子从激发态能级衰退到亚稳态能级，产生伴随第一失谐量的第一光束；同时第一泵浦激光束耦合光电子从亚稳态能级到激发态能级的能级跃迁，然后光电子从激发态能级衰退到基态能级，产生伴随第二失谐量的第二光束；第二光束和注入所述非厄米系统中的探测光束同方向、同频率，合并为放大的探测光束；第二参量放大四波混频过程中，增加第二泵浦激光束作用于所述非厄米系统，第二泵浦激光束耦合光电子从基态能级到激发态能级的能级跃迁，然后光电子从激发态能级衰退到亚稳态能级，产生伴随第三失谐量的第三光束；通过调控所述非厄米系统中缀饰场的拉比频率与能级的去相位率的比值，使第一光束、第二光束和第三光束之间产生任意两模或三模间的振幅正交压缩、相位正交压缩和强度差压缩；实现所述非厄米系统中能级高维量子化时第一光束、第二光束和第三光束之间的多模量子压缩的方法具体是：通过调控所述非厄米系统中缀饰场的拉比频率与能级的去相位率的比值，以调节本征态的分裂；并在本征态的实部或虚部占主导时，调节本征态的实部和虚部之间相干通道的数量；获取相干通道的数量在本征态的实部和虚部之间转换的方法，以及本征态的实部和虚部分裂产生的相干通道数量达到最大时缀饰场的拉比频率与能级的去相位率的比值点，在所述比值点周围实现多模量子压缩。

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