中文摘要：

关于量子纠缠的研究是量子信息学中最重要也最为奇特的一个课题，它的制备和操控是量子信息学的两大领域- - -量子计算和量子通信的重要基础。而到目前人们在实验上制备得最成功的量子纠缠态则无疑是通过自发参量下转换过程产生的光子纠缠态。光子纠缠态不仅具有高纠缠度、高保真度的特点，是研究量子纠缠态的极佳工具，而且还是实现量子通信过程所需的重要资源。本项目的主要内容就是在实验上利用自发参量下转换方法制备出光子纠缠态，并研究如何实验上进行对它的各种量子相干操控。在项目执行期间，我们利用自发参量下转换过程完成了包括量子受控非门的隐形传送（即非局域量子受控非门）、光子任意qutrit态的制备、以及单个光子到达时间的弱测量（weak-measurement）和利用非球面透镜对量子态进行操控等一系列实验，说明对于光子纠缠态的相干操控能力已经上了一个新的台阶，其中特别是量子受控非门的隐形传送的实现意味着朝向量子计算领域中的分布式量子计算模型的实现迈出了重要的一步。目前这些成果均以论文形式发表在Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. A, Phys. Lett. A 等有较大影响力的国际刊物上。