摘要：本申请公开了一种基于光纤色散的单光子光谱仪，包括分频器以及依次连接的斩波器、色散模块、单光子探测器和时间数字转换器，分频器接收待测光源的驱动脉冲电信号并对驱动脉冲电信号降频同时传输给斩波器和时间数字转换器，斩波器基于降频后的驱动脉冲电信号截取待测光源输出的光脉冲形成斩波脉冲，因为待测光源的驱动脉冲电信号频率与待测光源输出光脉冲的频率一致，因此降频后的驱动脉冲电信号的周期整数倍于光脉冲的周期，通过调整分频器的降频倍数使降频后的驱动脉冲电信号的周期不小于斩波脉冲展宽后的时域宽度，也即是斩波脉冲的周期不小于斩波脉冲展宽后的时域宽度，避免了相邻斩波脉冲展宽后重叠，提高了光谱测量的准确性和稳定性。

摘要：本申请公开一种光学模拟数字转换器，包括脉冲激光器和若干个级联的数字信号产生单元，脉冲激光器基于模拟电压信号输出光脉冲并传输至第一级数字信号产生单元；每个数字信号产生单元基于接收的光信号产生一比特的数字信号，包括1×3分束器、传输直波导、第一半导体激光器、第二半导体激光器、光强探测器、跨阻放大器、电平甄别器、MZ干涉仪和半导体光放大器。两个半导体激光器分别接收一束光束并基于非线性动态特性输出光脉冲，光强探测器和跨阻放大器相应地探测第二半导体激光器输出的光脉冲的光强以及转换为电压信号，电平甄别器基于电压信号进行阈值甄别后输出0或1。本申请以流水线型ADC结构实现模拟信号向数字信号的高精度转换。

摘要：本申请公开了一种量子纠缠W态的产生装置及产生方法，量子纠缠W态的产生装置包括若干个级联的纠缠态产生模块，每个纠缠态产生模块包括输入上端口、输入下端口、第一横向模式转换器、波导模式耦合器、相位调节模块、输出上端口和输出下端口。本申请中纠缠态的编码方式为横向波导模式编码，通过利用横向模式转换器、波导模式耦合器以及相位调节模块将外部输入的两个光子演化为两个比特的量子纠缠W态，两个比特的量子纠缠W态可以通过多个级联的纠缠态产生模块逐级扩展产生任意N比特的量子纠缠W态。横向波导模式易于与其它自由度如路径、偏振转换，同时也便于与采用波导模式编码的其他量子信息系统进行耦合交互。

摘要：本申请公开了一种量子受控非门，包括第一输入横向模式转换器、第二输入横向模式转换器、第一分束器、第二分束器、第三分束器、第四分束器、第五分束器、第一输出横向模式转换器和第二输出横向模式转换器。通过设置4个横向波导模式转换器和5个分束器实现受控非门操作，结构简单紧凑、光路稳定性高且此结构中输入的两比特量子之间纠缠效率高。在实现受控非门操作时，对入射光的波长不限制，整个结构具有宽带有效性且本结构在采用多个横向波导编码的同时，也可采用波长进行编码，实现波导模式编码和波长编码的光在同一个信道进行复用和解复用，因此可扩展受控非门的计算和通信的维度。

摘要：本申请公开了一种单光子光谱仪及其标定方法和测量方法，单光子光谱仪包括输入耦合器、斩波器、色散探测模块、时间数字转换器和控制系统，色散探测模块包括色散结构、路径控制器、光滤波器、第一输出耦合器、第二输出耦合器、第一单光子探测器和第二单光子探测器；通过设置斩波器截取待测光脉冲形成斩波脉冲，斩波脉冲通过色散结构展宽后通过路径控制器和光滤波器实现实时自标定，采用待测光脉冲进行标定，保证了标定过程和测量过程光子到达单光子探测器的路径长度完全一致；以待测光脉冲进行标定，通过至少两次调节光滤波器的中心波长，获取不同波长的光子从斩波器到单光子探测器的时间，得到待测光脉冲的波长与时间的对应关系。

摘要：本申请公开一种Toffoli光量子逻辑门，通过三个光处理模块对输入的三路光脉冲进行处理，每一路光脉冲经过相应的光处理模块处理后输出两部分信号，一部分输出包含光强信息的电压信号，另一部分输出部分光脉冲且部分光脉冲经过相应的光放大器处理后放大到与相应连接的光处理模块输入端的光强一致，三路包含光强信息的电压信号同时输入至电处理模块，电处理模块基于三路电压信号输出两个控制模拟信号分别作用于目标比特映射执行模块和激光器，激光器基于作用于其上的控制模拟信号输出相应光强的光脉冲，目标比特映射执行模块基于作用于其上的控制模拟信号将其输入端输入的光脉冲以交叉状态或直通状态输出，实现确定性的Toffoli门。

摘要：本申请公开一种光器件缺陷探测装置及探测方法，光器件缺陷探测装置包括量子纠缠源、光环形器、第一光开关、第一单光子探测器、第二单光子探测器、时间数字转换器和控制处理模块。利用量子纠缠源、单光子探测器、光开关和时间数字转换器等元器件组成的系统获取待测光器件的反射谱，基于待测光器件的反射谱通过控制第一光开关实现对强反射点的抑制，排除待测光器件耦合端引起的强反射对待测光器件内部元件谱线的掩盖，获取待测光器件的后向弱反射谱，最后将待测光器件的后向弱反射谱与标准器件的后向弱反射谱对比即可发现异常反射峰，确定待测光器件缺陷位置，本申请可以为晶圆厂快速质检光子集成器件的内部缺陷提供支持，节省质检时间和成本。

摘要：本申请公开一种贝尔态投影测量装置及投影测量方法，包括四个入射端口、三个MZ干涉仪、四个单光子探测器、控制芯片和符合计数器，基于路径编码实现对贝尔态的投影测量，一个MZ干涉仪在控制芯片的作用下实现对输入光子的路径切换，另两个MZ干涉仪对输入的光子实现H门操作，四个单光子探测器对经过H门操作的两个光子进行探测和响应并将信号传输给符合计数器，控制芯片根据符合计数器反馈的响应结果确定两个光子所处的贝尔态。本申请结构简单紧凑、光路稳定且易于片上集成，因此降低了贝尔态投影测量的工艺难度和成本；且相较于偏振编码，本申请具有较高的消光比参数，保证了投影测量效率和精度。

摘要：本申请公开一种单光子探测器量子效率的标定系统及标定方法，包括纠缠双光子产生源、触发单光子探测器、光延时模块、光开关、光开关驱动器和双通道计数器；通过纠缠双光子产生源产生纠缠光子对，一个光子作为预报光子输入至触发单光子探测器，当触发单光子探测器探测到此预报光子时，光开关驱动器产生作用于光开关的控制信号将光开关连通，使另一个光子通过并传输至待测单光子探测器，双通道计数器分别统计两个单光子探测器探测到的光子，进而获取待测单光子探测器的量子效率；在本申请中仅需一个双通道计数器即可完成对两个单光子探测器的光子计数，减小了由于符合测量装置引入带来的不确定度，进而提高了对单光子探测器量子效率的标定精度。

摘要：本发明提出一种自由空间信道下的量子密钥分发方法与系统，发射设备用于控制第1量子态发射器按照第1发射侧随机状态基，在自由空间信道下发射量子光；接收设备用于控制第i量子态接收器按照第i接收侧随机状态基接收量子光，其中，1≤i≤N；接收设备用于通过经典信道将第i接收侧随机状态基传输给发射设备；发射设备用于在接收到第i接收侧随机状态基之后，通过经典信道向接收设备反馈第1发射侧随机状态基；在第1发射侧随机状态基与第i接收侧随机状态基相同的情况下，发射设备用于根据第1量子态发射器发射的量子光生成当前量子密钥，接收设备用于根据第i量子态接收器所接收到的量子光生成当前量子密钥，从而增加了密钥产生率。