摘要：提出了一种制备三光子纠缠W态的方案,该方案利用携带轨道角动量为l的光子（其中l可取（-∞,＋∞）的任意整数）可构成无穷维向量空间的特性,采用两种类型的参量下转换,产生轨道角动量-自旋角动量纠缠的两对光子和一对偏振纠缠光子,通过纠缠交换制备三光子多自由度的W态,实现三光子体系纠缠的高维度、大容量量子信息处理.方案采用q-plate相位光学器件和单模光纤等器件制备两个不同自由度（轨道角动量与偏振）混合的W态,并利用计算机全息相位图改进方案制备三个不同自由度（轨道角动量、线动量和偏振）混合的W态.本方案可稳定产生两种等概率互为对称的W态,具有高维度、强纠缠特性与抗比特丢失能力,信息量达log2m＋2比特（m为l的可取值个数）,有望实现可扩容量子比特的安全通信.

关键词：轨道角动量 量子纠缠 w态 多自由度 

单位：华南师范大学信息光电子科技学院、广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室 广州510631 广东有线广播电视网络股份有限公司 广州510066