基于催化式量子剪切装置的非高斯态制备及应用

发布时间：2020-12-27 14:34

　　量子态的制备是量子信息传输的前提,而非高斯量子态的制备在量子信息处理中扮演着重要的角色,而且对其非经典特性的研究和纠缠特性的改善受到持续地关注。本论文在基于Pegg,Phillips和Barnett提出的量子剪切装置,实现了两种非高斯量子态的制备方案。探究了量子剪切的物理本质,利用量子力学中相关的非经典性和量子纠缠的相关度量方法,充分分析所制备的非高斯态的非经典特性和纠缠特性。本文具体的研究方案内容如下:本文考虑了单光子输入以及单光子探测的量子催化情况,给出催化式量子剪切的等效算符,以便于看清量子剪切的物理本质。将相干态作为输入态时,经过非对称光束分离器,输出态可截断成零光子、单光子和双光子组分;而对于对称光束分离器,输出态仅截断为零光子和双光子组分。然后,通过平均光子数、信噪比、压缩度和Wigner函数讨论了所制备非高斯量子态的非经典性。研究结果表明,相干态的振幅较大时输出态显示出强烈的非经典性。总之,通过调控光束分离器的透射率和振幅参量总是能够实现输出态的高非经典性和信号放大。这些研究可能在量子信息和量子计算领域中起着重要的作用。基于量子剪切操作作用到双模压缩真空态（TMSVS）上... 

【文章来源】：江西师范大学江西省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

量子剪切装置示意图

图 3.2：(a)对于不同的透射率，探测概率随振幅α的变化曲线图 (b)探测概率随振幅α的变化的优化图。根据式(3.12)和式(3.13)，绘制了探测概率随振幅的变化曲线图和优化图，如3.2 所示。对于透射率 1= 2= 和 1= 0.5（或 2= 0.5）探测概率随着振增加呈现递减，而对于 1= 1（或 2= 1）的探测概率呈现出先增后减。从

图 3.3：探测概率在不同的条件下随 2的变化曲线图 (a) α=0.5， 1=0.2，0.5，0.75 1不同而振幅一定；(b) T1= 0.75，α=0.5，1，2 1相同而振幅不同。由上图 3.3（a）可知，给定相干态振幅α = 0.5， 在0.147 ≤ 2≤ 0.855范围内， 1=0.5 的探测概率总是比 1= 0.2,0.75呈现出更好的效果。此外，当 2在0 20.147和0.855 21范围内， 1= 0.2的探测概率比 1= 0.5,0.75的


本文编号：2941918