[发明专利]增加成功纠缠建立速度的方法和装置及使用其的量子中继器

权利要求书

1.纠缠建立装置，包括：

光信道(75)；

第一节点(71)，用于提供多个fusilier量子比特(73)，其布置为传送各光场通过每一个fusilier量子比特，并传送到所述光信道(75)，以便在所述光信道(75)上产生紧密间隔的光场队列(78)；以及

第二节点(72)，用于提供目标量子比特(74)，其布置为在所述光信道(75)上接收所述光场队列(78)，当所述目标量子比特保持未纠缠时，允许每一个连续光场通过所述目标量子比特，并潜在地与所述目标量子比特(74)进行相互作用，测量通过所述目标量子比特的每一个光场，以判断所述目标量子比特是否已成功纠缠；在确定所述目标量子比特(74)的纠缠之后，所述第二节点(72)还布置为禁止另外的光场与其的相互作用，并识别哪个光场对所述目标量子比特进行了纠缠。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在确定所述目标量子比特(74)的纠缠之后，另外布置所述第二节点(72)以识别哪个光场对所述目标量子比特进行纠缠，从而允许识别与所述目标量子比特纠缠的所述fusilier量子比特。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一节点(71)包括：

多个fusilier Q模块(73)，其每一个布置为物理地包含所述fusilier量子比特，并传送光场通过该量子比特；

光结构(76)，用于顺序地将通过fusilier量子比特的光场耦合到所述光信道(75)；以及

控制单元(171)，用于使各光场协调的通过所述fusilier量子比特，从而产生所述紧密间隔的光场的队列(78)；以及

所述第二节点(72)包括：

目标Q模块(74)，其布置为物理地包含所述目标量子比特，测量通过该量子比特的光场，从而判断所述目标量子比特是否已成功地与fusilier量子比特进行纠缠；

光结构，用于使所述光信道(75)与所述目标Q模块相耦合，以使所述队列(78)中的光场通过所述目标量子比特，并被测量；以及

控制单元(172)，用于允许所述队列(78)的第一光场通过，并潜在地与所述目标量子比特相互作用，其后仅当所述目标Q模块(74)指示前一光场未与所述目标量子比特进行成功纠缠时，才允许下一个光场通过，并潜在地与所述目标量子比特相互作用，所述控制单元对指示已成功纠缠所述目标量子比特的所述目标Q模块(74)进行响应，以向所述第一节点(71)传送标识所述队列中对所述目标量子比特进行纠缠的光场的信息，从而允许识别与所述目标量子比特纠缠的fusilier量子比特。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二节点(72)还包括第二目标Q模块(74)，其布置为物理地包含第二目标量子比特；所述第二节点的光结构(183)和控制单元(182)使得在确定所述提及的第一目标Q模块的目标量子比特的成功纠缠之后，并在确定第二纠缠之前，允许所述队列(78)的其它光场通过所述第二目标量子比特，潜在地与所述第二目标量子比特相互作用，并对其进行测量以判断所述第二目标量子比特是否与fusilier量子比特成功地纠缠；确定所述第二目标量子比特的成功纠缠导致禁止所述队列(78)中的任何剩余光场与所述第二目标量子比特的相互作用，识别所述队列中的哪个光场成功地与所述第二目标量子比特纠缠，从而允许识别与所述第二目标量子比特相纠缠的fusilier量子比特。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一节点(71)的控制单元(171)被布置为：使将要通过所述fusilier量子比特的光场同时地生成，所述光结构被布置为传送这些光场通过各个不同的光延迟，以将其组织为光场的队列(78)。

6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一节点(71)的控制单元(171)被布置为使将要通过所述fusilier量子比特的光场，以时间交错连续的方式生成，从而在所述队列(78)中分开所述光场。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述fusilier量子比特的数量至少是十六。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光场间隔为1到10纳秒。