H - Electricity – 04 – L
Patent
H - Electricity
04
L
H04L 9/08 (2006.01) G02F 1/21 (2006.01) G06E 1/00 (2006.01) G02F 1/39 (2006.01) G02F 3/00 (2006.01)
Patent
CA 2297892
Method for selective generation of individual photons or photon pairs in an optical channel (16, 17) with the following steps: - generation of a two-photons (photon pair); - spatial separation of the photon pair whilst retaining the quantum mechanical correlation in the event that the photons are emitted linearly; - injection of each photon into an optical channel (14, 14', 14"), one channel (15, 15', 15") incorporating an interferometer (7-13) with a variable optical path lengths difference .delta.1F-.delta.1S and the other channel incorporating an optical delay section (19) of optical lengths .delta.1; - spatial merging of both channels by means of a beam splitter (18, 31-36); - co-ordination of the values .delta.1F, .delta.1S, and .delta.1 such that the probability K for coincidences between the outputs (16, 17) of the beam splitter amounts selectively to K=0 or K=1 or to a predetermined intermediate value, K=0 corresponding to a photon pair in one of the outputs channels (16, 17) of the beam splitter, and K=1 corresponding to two individual photons in both outputs channels of the beam splitter. Using the present invention, it is possible to realize an optical switch or gate for one or two photon states, as desired, which can be used in quantum cryptography and as a basic element for a quantum-optical computer.
L'invention concerne un procédé pour la production au choix de photons individuels ou de paires de photons dans un canal optique (16, 17) à l'aide des étapes suivantes: création d'un état biphotonique (paire de photons); séparation dans l'espace de la paire de photons avec obtention de la corrélation en mécanique quantique, au cas où les photons sont émis de manière colinéaire; injection de respectivement un photon dans respectivement un canal optique (14, 14', 14''), l'un des canaux (15, 15', 15'') renfermant un interféromètre (7, 13) présentant une différence de longueur de trajet optique variable delta lF - delta lS, et l'autre canal renfermant une ligne de retard optique (19) de longueur optique delta l; réunion dans l'espace des deux canaux par un diviseur de faisceau (18, 31-36); harmonisation des grandeurs delta lF, delta lS et delta 1, de telle manière que la probabilité K pour des coïncidences entre les sorties (16, 17) du diviseur de faisceau atteigne au choix environ K = 0 ou environ K = 1 ou bien approximativement une valeur intermédiaire prédéterminée, K = 0 correspondant à une paire de photons dans un des canaux de sortie (16, 17) du diviseur de faisceau et K = 1 correspondant à deux photons individuels dans les deux canaux de sortie du diviseur de faisceau. L'invention permet de réaliser un filtre ou une grille optiques pour des états au choix mono- ou biphotoniques qui s'utilisent dans la cryptographie quantique et comme élément de base d'un ordinateur en optique quantique.
Becker Helmar A.
Dultz Gisela
Dultz Wolfgang
Schmitzer Heidrun
Deutsche Telekom Ag
Fetherstonhaugh & Co.
LandOfFree
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