基于纠缠双光子信号的量子探测和成像实验研究

发布时间：2021-01-23 10:19

　　量子理论自19世纪末以来就不断的发展和完善,目前量子理论与其他学科结合发展更是带来了丰富的研究成果。量子纠缠是一种量子现象,最显著的特点是处于量子纠缠系统不能用其子系统之间的直积表示。鉴于这种特殊性质,量子纠缠可以应用到许多领域。最具有的代表性质的有量子通信、量子计算机、量子成像和量子照明技术等。在传统的光学成像和雷达探测领域,许多问题在现有的条件下难以解决。在雷达探测方面,亟待解决在高干扰发射低信号强度的目标探测困难的问题。量子照明技术的提出正是为了解决这个问题,利用发射纠缠态的信号然后在接收端做关联测量得到探测结果。理论上N光子纠缠的系统相对于经典系统可以提高2^N倍的信噪比。假如可以高效制备微波纠缠光子,那么量子照明雷达将会发挥重大作用。在光学成像方面,传统的成像方法分辨率有限、抗干扰能力差等问题。量子成像框架的提出颠覆传统成像的形式,采用信号和闲置两个光路的符合测量得到成像。这种成像利用的是光子的涨落特性,只需要两个桶状探测器便可以完成成像。量子成像技术不断改进和创新,现以发展成比较成熟用于解决经典成像的难题。本文从量子系统的特性出发,着重研究了量子探测和量... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

符合计数器结果示意图

幅度调制并不会改变原来入射光子的空间结构，因此入射出更大的光束。因此得到图中 k 的样式总是比入射的光束小。当 相机之前的偏振片，那么接收的光强分布与入射相同，证明了振幅调制。反射式SLM起偏器检偏器EMCCD相机反射镜图2.7 反射 SLM 工作光路示意图

后发生衍射，最后在后端 EMCCD 相机接收到的光强为下图 2.9 所示：a.入射的光束 b.期望的光强分布 c.相位函数图 d.接收的光强分布图2.9 将相位函数加载到 SLM 结果示意图这种用相位型的空间光调制器的 GS 算法使我们在远处接收时能得到期望光强，但是这种调制的本质的通过改变每个像素光子的相位得到的衍射结果，最终光束的空间结构是改变了。相关文献表明可以用棋盘相格和闪耀光栅的方法来达到用相位型SLM 模拟幅度型 SLM 的效果，达到相同的调制效果。这里简单介绍第一种方法处理二值图片（灰度不是 255 就是 0），例如上文中的图像 k。对于灰度为 255 的白色部分，我们希望全部接收到，因为 EMCCD 相机得到的是光强度与相位无关，只需要加载相同的相位函数即可。而对于灰度为 0 的黑色部分我们不需要

【参考文献】：
博士论文
[1]在光场作用下量子点系统中的散粒噪声[D]. 邹维科.北京理工大学 2015
[2]基于纠缠光源的量子成像理论与实验研究[D]. 郑名扬.中国科学技术大学 2013



本文编号：2995046