偏振测量装置，如图1所示，该偏振测量装置包括四分之一波片1、半 波片2和偏振分束器3。四分之一波片1光轴转动角度和相位分别为q，Sq，半波片 2的转动角度和相位分别为h，Sh，理想情况下实现偏振测量基的布洛赫矢量形式为
【主权项】
1. 一种偏振量子比特的误差补偿测量方法，其包括： 步骤1、根据当前误差补偿方式的不同，输入第一预定数量的待测光子；其中，所述误 差补偿方式包括半波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差补偿、半波片相位误差补偿、 或同时进行半波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差和半波片相位误差补偿； 步骤2、将所述四分之一波片和半波片的测量角度调整到第一预定角度的组合；所输 入的待测光子经过所述四分之一波片、半波片以及偏振片之后，得到第一次测量结果； 步骤3、将所述四分之一波片和半波片的测量角度调整到第二预定角度的组合；所述 第二预定角度的组合根据当前误差补偿方式的不同而不同； 步骤4、根据当前误差补偿方式的不同，输入第二预定数量的待测光子；其中，当前误 差补偿方式为半波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差补偿或半波片相位误差补偿 时，第一预定数量和第二预定数量的待测光子数之和为待测总光子数； 步骤5、所输入的待测光子经过所述四分之一波片、半波片以及偏振片之后，得到第二 次测量结果；如果当前误差补偿方式为半波片角度误差补偿、四分之一波片相位四分之一 波片相位误差补偿或半波片相位误差补偿，则输出误差补偿后的测量结果为第一测量结果 和第二次测量结果之和，并结束误差补偿测量过程；如果当前误差补偿方式为同时进行半 波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差和半波片相位误差补偿，则继续执行下一步； 步骤6、将所述四分之一波片和半波片的测量角度调整到第三预定角度的组合； 步骤7、输入第三预定数量的待测光子，所输入的待测光子经过所述四分之一波片、半 波片以及偏振片之后，得到第三次测量结果； 步骤8、将所述四分之一波片和半波片的测量角度调整到第四预定角度的组合； 步骤9、输入第四预定数量的待测光子，所输入的待测光子经过所述四分之一波片、半 波片以及偏振片之后，得到第四次测量结果；其中，当前误差补偿方式为同时进行半波片角 度误差补偿、四分之一波片相位误差和半波片相位误差补偿时，第一预定数量、第二预定数 量、第三预定数量和第四预定数量的待测光子数之和为待测总光子数； 步骤10、输出当前误差补偿方式为同时进行半波片角度误差补偿、四分之一波片相位 误差和半波片相位误差补偿时的误差补偿测量结果，其为第一次测量结果、第二次测量结 果、第三次测量结果和第四次测量结果之和。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，当前误差补偿方式为半波片角度误差补偿、四分之 一波片相位误差补偿或半波片相位误差补偿，则第一预定数量和第二预定数量的待测光子 分别为待测总光子的一半；当前误差补偿方式为同时进行半波片角度误差补偿、四分之一 波片相位误差和半波片相位误差补偿，则所述第一预定数量、第二预定数量、第三预定数量 和第四预定数量的待测光子分别为待测总光子的四分之一。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述第二预定角度的组合、第三预定角度的组合和 第四预定角度的组合与进行第一次测量时所述四分之一波片和半波片的测量角度组合呈 线性关系。
4. 如权利要求3所述的方法，其中，所述第二预定角度的组合表示为q 2和h 2，则 当前误差补偿方式为半波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差补偿或同时进行半 波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差和半波片相位误差补偿时，％和h 2如下表示： q2= q !+ (k+0. 5) η ；
当前误差补偿方式为半波片相位误差补偿时，％和h 2如下表示： q2= q !+kii ； h2= h 丄+ (ki+O. 5) π ; 其中，^和h i为进行第一次测量时所述四分之一波片和半波片的测量角度，k，k i为任 意整数。
5. 如权利要求3所述的方法，其中，所述第三预定角度的组合表示为q 3和h 3: ^3= Q 1+^2 π ； h3= h !+ (k3+0. 5) τι ； 其中，^和h i为进行第一次测量时所述四分之一波片和半波片的测量角度组合，k 2, k3 为任意整数。
6. 如权利要求3述的方法，其中，所述第四预定角度的组合表示为q 4和h 4: q4= q !+(^+0. 5) π ；
其中，^和h i为进行第一次测量时所述四分之一波片和半波片的测量角度组合，k 设定第二预定角度h2时所选用的整数，k 4, k5为任意整数。
7. 如权利要求1-6任一项所述的方法，其中，所输出的误差补偿后的测量结果为消除 了一阶误差后的测量结果。
【专利摘要】本发明公开了一种偏振量子比特的误差补偿测量方法，其包括：将所述四分之一波片和半波片的测量角度调整到第一预定角度的组合；输入第一预定数量的待测光子，得到第一次测量结果；将所述四分之一波片和半波片的角度调整到第二预定角度的组合；输入第二预定数量的待测光子，得到第二次测量结果；如果当前误差补偿方式为半波片角度误差补偿、四分之一波片相位误差补偿或半波片相位误差补偿，则误差补偿后的测量结果为第一、第二次测量结果之和；否则继续执行下一步；将所述四分之一波片和半波片的角度依次调整到第三、第四预定角度的组合；输入第三、第四预定数量的待测光子，得到第三、第四次测量结果；误差补偿后的测量结果为四次测量结果之和。
【IPC分类】G01J4-00
【公开号】CN104655280
【申请号】CN201510059074
【发明人】侯志博, 项国勇, 李传锋, 郭光灿
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月4日