高效纠缠源制备与应用研究
发布时间：2021-01-18 21:48
量子纠缠揭露了量子力学相干性、或然性和空间非定域性的本质,是量子理论中最奇特的存在。目前量子纠缠在量子通信、量子计量、量子计算及量子测距等众多领域都得到了广泛的应用,因此研究高效纠缠源的制备是至关重要的。辐射定标是量子计量中的一个重要内容,随着遥感探测技术的逐步发展,对定标精度的要求越来越高,但是传统的定标技术很难继续提高精度,而基于相关光子的新型辐射定标方法不依赖任何初级标准和传递链,提供了新的发展方向。论文首先介绍了制备量子纠缠源的三种常用的方法,主要探讨了利用自发参量下转换制备纠缠态。通过BBO晶体的I类型相位匹配技术制备出1550nm和460nm的纠缠双光子对,对瑞士 IDQ公司生产的ID220单光子探测器定标,在前人工作的基础上,针对实验过程中的背景噪声及滤光片的透过性等影响因素进行了详细分析,优化了实验结果。考虑上述实验系统的不足之处,从泵浦光的选择、晶体的设计、光子的探测及信号的采集各部分着手设计了基于准相位匹配技术的单光子探测器量子效率定标方案。此时,极化周期为7.411m的PPLN晶体工作在118°C环境温度下与波长为532nm的泵浦光作用产生1550nm和810nm...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１利用离子阱制备ＥＰＲ态??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＥＰＲ?ｓｔａｔｅ?ｂｙ?ｉｏｎ?ｔｒａｐ??
发方式在远程通信中能够建设许多中继站，通过纠缠交换的方式，使光子数由指??数型变为线性衰减，在远距离通信方面呈现出了明显优越性。??利用纠缠态进行量子密钥分发的过程如图１．３所示。Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ分别持有纠??缠光子对中的一个，Ａｌｉｃｅ任意选择方向对其粒子进行测量，根据纠缠态的非局域??关联性，Ｂｏｂ粒子的量子态也随之确定，然后Ｂｏｂ也任意的选择方向对持有的另??－９－??
射定律得到温度与出射辐射亮度的对应关系，定标出一个小积分球的光谱辐射亮??度，然后将标准链传递至初级标准灯，用初级标准灯来定标工作标准，工作标准??包括黑体、漫反射板、积分球等。具体的标准传递链及不确定度如图１．４所示。??￣｜?０．６－４％?｜标准黑体??Ｊ?０．７－５％?Ｉ初级标准灯??度??Ｆ???逐??益???渐?????＾?１－７％?次级黒体、标准灯、积分球、标准漫反射板等??高｛）?＾?■??Ｖ?５？１〇％?｜各类光谱辐射测量设备??图１．４基于辐射源的标准传递链及不确定度??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｃｈａｉｎ?ａｎｄ?ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｓｏｕｒｃｅｓ??（２）基于标准探测器法??由于上述方法的定标测量不确定度较低，辐射定标的发展受到较大的限制，??因此各计量部门开始探索基于标准探测器的定标方法。??最初的热探测器采用电代替法测量光辐射，因其吸收腔涂有发射介质，造成??探测时间过长、信噪比偏低，最终导致了测量不确定度较大。低温绝对辐射计的??出现代替了热探测器
【参考文献】：
期刊论文
[1]周期极化晶体光参量过程的调谐特性分析[J]. 薛竣文,安玉磊,谢海军,苏秉华. 激光与光电子学进展. 2016(06)
[2]光子计数器的线性测量和修正[J]. 胡友勃,李健军,夏茂鹏,高冬阳,郑小兵. 光子学报. 2016(06)
[3]单光子探测技术[J]. 吴青林,刘云,陈巍,韩正甫,王克逸,郭光灿. 物理学进展. 2010(03)
[4]Quantum efficiency calibration of opto-electronic detector by means of correlated photons method[J]. 李健军,郑小兵,卢云君,邹鹏,张伟. Chinese Optics Letters. 2008(07)
[5]N个热囚禁离子的GHZ态的制备（英文）[J]. 黎三华,郑小娟. 量子光学学报. 2008(02)
[6]自发参量下转换机理及应用研究综述[J]. 冯瑜,郑小兵,乔延利,李健军. 量子光学学报. 2006(02)
[7]自发参量下转换的研究及其在光学计量中的应用[J]. 李健军,郑小兵,冯瑜,盛建军. 激光与光电子学进展. 2005(07)
[8]自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究[J]. 马新莉. 量子电子学报. 2004(03)
[9]量子信息中的腔QED方案简介[J]. 曹卓良,李英群,汪贤才,杨名. 量子电子学报. 2004(02)
[10]自发参量下转换双光子场绝对校准光电探测器的方法研究[J]. 孙利群,张彦鹏,刘亚芳,唐天同,杨照金,向世明. 物理学报. 2000(04)
博士论文
[1]星载量子纠缠源关键技术与发展应用[D]. 李宇杯.中国科学技术大学 2017
[2]基于周期性非线性晶体的光子对制备[D]. 翟畅.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于InGaAs/InP APD单光子探测器的研究[D]. 解超.华中科技大学 2016
[2]基于参量下转换的中波红外辐亮度定标技术研究[D]. 盛文阳.安徽大学 2016
[3]红外单光子探测器定标方法研究[D]. 马伊平.沈阳理工大学 2016
[4]量子纠缠源的制备和应用[D]. 江浪.上海交通大学 2013
[5]周期极化晶体准相位匹配光学参量产生的研究[D]. 张铁犁.天津大学 2005
本文编号：2985711
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１利用离子阱制备ＥＰＲ态??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＥＰＲ?ｓｔａｔｅ?ｂｙ?ｉｏｎ?ｔｒａｐ??
发方式在远程通信中能够建设许多中继站，通过纠缠交换的方式，使光子数由指??数型变为线性衰减，在远距离通信方面呈现出了明显优越性。??利用纠缠态进行量子密钥分发的过程如图１．３所示。Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ分别持有纠??缠光子对中的一个，Ａｌｉｃｅ任意选择方向对其粒子进行测量，根据纠缠态的非局域??关联性，Ｂｏｂ粒子的量子态也随之确定，然后Ｂｏｂ也任意的选择方向对持有的另??－９－??
射定律得到温度与出射辐射亮度的对应关系，定标出一个小积分球的光谱辐射亮??度，然后将标准链传递至初级标准灯，用初级标准灯来定标工作标准，工作标准??包括黑体、漫反射板、积分球等。具体的标准传递链及不确定度如图１．４所示。??￣｜?０．６－４％?｜标准黑体??Ｊ?０．７－５％?Ｉ初级标准灯??度??Ｆ???逐??益???渐?????＾?１－７％?次级黒体、标准灯、积分球、标准漫反射板等??高｛）?＾?■??Ｖ?５？１〇％?｜各类光谱辐射测量设备??图１．４基于辐射源的标准传递链及不确定度??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｃｈａｉｎ?ａｎｄ?ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｓｏｕｒｃｅｓ??（２）基于标准探测器法??由于上述方法的定标测量不确定度较低，辐射定标的发展受到较大的限制，??因此各计量部门开始探索基于标准探测器的定标方法。??最初的热探测器采用电代替法测量光辐射，因其吸收腔涂有发射介质，造成??探测时间过长、信噪比偏低，最终导致了测量不确定度较大。低温绝对辐射计的??出现代替了热探测器
【参考文献】：
期刊论文
[1]周期极化晶体光参量过程的调谐特性分析[J]. 薛竣文,安玉磊,谢海军,苏秉华. 激光与光电子学进展. 2016(06)
[2]光子计数器的线性测量和修正[J]. 胡友勃,李健军,夏茂鹏,高冬阳,郑小兵. 光子学报. 2016(06)
[3]单光子探测技术[J]. 吴青林,刘云,陈巍,韩正甫,王克逸,郭光灿. 物理学进展. 2010(03)
[4]Quantum efficiency calibration of opto-electronic detector by means of correlated photons method[J]. 李健军,郑小兵,卢云君,邹鹏,张伟. Chinese Optics Letters. 2008(07)
[5]N个热囚禁离子的GHZ态的制备（英文）[J]. 黎三华,郑小娟. 量子光学学报. 2008(02)
[6]自发参量下转换机理及应用研究综述[J]. 冯瑜,郑小兵,乔延利,李健军. 量子光学学报. 2006(02)
[7]自发参量下转换的研究及其在光学计量中的应用[J]. 李健军,郑小兵,冯瑜,盛建军. 激光与光电子学进展. 2005(07)
[8]自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究[J]. 马新莉. 量子电子学报. 2004(03)
[9]量子信息中的腔QED方案简介[J]. 曹卓良,李英群,汪贤才,杨名. 量子电子学报. 2004(02)
[10]自发参量下转换双光子场绝对校准光电探测器的方法研究[J]. 孙利群,张彦鹏,刘亚芳,唐天同,杨照金,向世明. 物理学报. 2000(04)
博士论文
[1]星载量子纠缠源关键技术与发展应用[D]. 李宇杯.中国科学技术大学 2017
[2]基于周期性非线性晶体的光子对制备[D]. 翟畅.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于InGaAs/InP APD单光子探测器的研究[D]. 解超.华中科技大学 2016
[2]基于参量下转换的中波红外辐亮度定标技术研究[D]. 盛文阳.安徽大学 2016
[3]红外单光子探测器定标方法研究[D]. 马伊平.沈阳理工大学 2016
[4]量子纠缠源的制备和应用[D]. 江浪.上海交通大学 2013
[5]周期极化晶体准相位匹配光学参量产生的研究[D]. 张铁犁.天津大学 2005
本文编号：2985711
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