[发明专利]多功能光量子计算机教学系统

权利要求书

1.一种多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述教学系统包括光量子计算机设备和光量子计算软件操作系统；其中，

所述光量子计算软件操作系统包括光量子计算机设备连接图、控制非门操纵界面、Deutsch-Jozsa算法运行界面；

所述光量子计算机设备包括激光、非线性晶体、线性光学器件、光量子计算处理器和量子态测量系统；其中，所述光量子计算处理器和所述量子态测量系统通过所述光量子计算机设备连接图进行连接；所述光量子计算处理器包括量子光源、单比特量子门和控制非门。

2.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述量子光源包括激光器，用于产生波长范围为300nm-450nm的初始泵浦光；所述激光器为连续激光器或脉冲激光器，半高宽范围为0.01-10nm。

3.根据权利要求2所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述量子光源还包括聚焦透镜，用于将泵浦光聚焦于非线性晶体上产生双光子对；所述非线性晶体包括0型相位匹配晶体、I型相位匹配和II型相位匹配晶体。

4.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述量子光源为两路触发单光子源。

5.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述光量子计算处理器还包括半波片和部分极化分束器，用于对光子的极化进行旋转以及路径分离。

6.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述控制非门用于将两个独立的光子纠缠起来。

7.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述量子态测量系统包括半波片、四分之一波片、极化分束器和单光子探测器，用于对光子的极化状态进行层析测量。

8.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述控制非门操纵界面，通过编码两路光子的极化状态，同时测量计算结果，最后输出不同基矢下的逻辑真值表。

9.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述控制非门操纵界面，通过编码两路光子的极化状态，经过控制非门形成两光子四种最大纠缠态，并检验纠缠保真度和爱因斯坦非定域性不等式。

10.根据权利要求1所述的多功能光量子计算机教学系统，其特征在于，所述Deutsch-Jozsa算法界面，包括四种函数的量子计算线路图、编码和探测方法、量子态分析和计算结果。