[发明专利]一种基于角位置纠缠的量子关联成像方法

摘要

本发明公开了一种基于角位置纠缠的量子关联成像方法，该方法是将被成像物体信息编码成不同角度的角缝，并将不同的角缝加载到光束上。由于符合计数与角缝角度间存在着单调的函数关系，可根据符合计数值在参考光路获得物体的信息，得到物体的成像，获得一种基于角位置纠缠的量子关联成像方法。这种新的关联成像方法一方面将角位置纠缠的概念引入关联成像领域，扩展了关联成像的研究方向，同时也得到了很好的成像效果；另一方面，对角位置纠缠的研究也为后续研究提供了一个新思路，比如多址光通信，光学识别等领域。该方法实现简单，对于多灰度图像物体具有很好的成像效果。

主权项

一种基于角位置纠缠的关联成像方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：一束高斯泵浦光透过Ι型退化非线性相位匹配器晶体，通过参量下转换产生一对纠缠对，产生的光子纠缠对可表示为其中s和i代表信号光路和闲置光路；|l＞表示阶数为l的轨道角动量的本征态；|cl|2是阶数分别为l和‑l模式下的概率；步骤二：建立基于角位置纠缠的量子关联成像方法实现示意图，令闲置光路为|+l>模式，信号光路为|‑l>模式；步骤三：在信号光路中先将被成像物体的灰度编码成不同的角缝θ，并以扇形相位的形式加载到信号光路；选择角缝角度的取值为0到π，若物体的灰度等级为M，则成像物体的灰度值分别对应0，π/(M‑1),2π/(M‑1),...,(M‑2)π/(M‑1),和π等M个不同的角缝θ，不同灰度值被编码成不同的角缝θ；步骤四：将被成像物体的信息，即不同的角缝角度θ加载到信号光路上，并对信号光路和闲置光路进行符合测量，获得符合计数；信号光路加载的扇形相位的夹角θ与符合计数值存在单值对应关系，cl和A都是常数；通过符合计数值获得加载的角缝θ大小；步骤五：通过步骤三产生的灰度值与角缝的编码对应关系，在闲置光路恢复出每个像素点的灰度值，获得被成像物体信息。