01
量子光学基础
光子的量子态表示、偏振态与叠加原理、量子纠缠的数学描述
偏振叠加数学描述
02
非线性光学入门
二阶非线性效应、相位匹配条件、自发参量下转换(SPDC)原理
二阶非线性相位匹配SPDC
03
纠缠光源类型
I型与II型SPDC、偏振纠缠源、时间-能量纠缠源、轨道角动量纠缠源
I/II型偏振OAM
04
实验平台搭建
光学平台与减振系统、激光器选型与安全、光路对准基础技巧
减振激光安全光路对准
05
核心光学元件
波片(λ/2, λ/4)、偏振分束器(PBS)、双折射晶体、干涉滤光片
波片PBS双折射
06
SPDC晶体选择
BBO晶体特性、LBO与KTP对比、切割角度与相位匹配类型
BBOLBOKTP
07
泵浦光路设计
光束整形、空间滤波、聚焦条件对纠缠产率的影响
整形空间滤波聚焦
08
II型SPDC光路
偏振纠缠对产生、Hong-Ou-Mandel干涉仪原理、符合计数
HOM干涉符合计数偏振纠缠
09
单光子探测
雪崩光电二极管(APD)原理、死时间与暗计数、门控模式
APD死时间门控
10
符合测量技术
时间-数字转换器(TDC)、符合窗口设置、偶然符合扣除
TDC符合窗口偶然符合
11
偏振态层析
量子态层析(QST)原理、投影测量基选择、最大似然估计重建
QST投影测量最大似然
12
纠缠质量表征
保真度计算、CHSH不等式违背、纠缠熵与 concurrence
保真度CHSHconcurrence
13
时间-能量纠缠
Franson干涉仪、非定域性测试、长距离纠缠分发
Franson非定域性长距离
14
高维纠缠源
轨道角动量(OAM)纠缠、频谱纠缠、时间-bin纠缠
OAM频谱时间-bin
15
集成光子纠缠源
波导芯片上的SPDC、硅基与铌酸锂平台、片上干涉仪
波导硅基铌酸锂
16
量子光源稳定性
主动锁定技术、温度控制、泵浦功率稳定反馈
主动锁定温控反馈
17
噪声与背景抑制
杂散光屏蔽、空间滤波、时间滤波、偏振滤波
杂散光空间滤波偏振滤波
18
纠缠源效率优化
耦合效率提升、模式匹配、探测效率平衡
耦合模式匹配效率平衡
19
多光子纠缠源
级联SPDC、六光子GHZ态、团簇态制备
级联GHZ团簇态
20
量子中继器光源
原子系综与DLCZ方案、量子存储器接口、频率转换
DLCZ量子存储器频率转换
21
纠缠交换实验
贝尔态测量、纠缠交换协议、量子中继器演示
贝尔态交换协议中继器
22
量子密钥分发(QKD)光源
BB84协议光源要求、诱骗态方法、MDI-QKD光源
BB84诱骗态MDI-QKD
23
纠缠辅助量子计量
超灵敏度测量、相位估计、量子增强成像
超灵敏度相位估计增强成像
24
量子计算用纠缠源
簇态制备、单向量子计算、测量诱导纠缠
簇态单向计算测量诱导
25
实验数据采集
LabVIEW控制、Python数据采集、自动化扫描流程
LabVIEWPython自动化
26
数据分析与绘图
符合计数率拟合、干涉可见度提取、误差分析
拟合可见度误差分析
27
实验安全规范
激光安全等级、高压电气安全、化学晶体处理
激光安全高压晶体处理
28
故障排查指南
常见光路问题、探测器故障诊断、软件调试技巧
光路故障探测器调试
29
前沿进展
芯片级纠缠源、室温量子光源、拓扑光子学纠缠
芯片级室温拓扑
30
综合实验项目
从零搭建一个偏振纠缠光源并完成CHSH测试
搭建CHSH测试综合