基于线性光学系统的量子信息实验研究

发布时间：2021-05-26 10:59

　　量子信息学以信息学和量子力学为理论基础,一方面将量子系统作为信息载体,利用量子比特独有的相干、纠缠等特性,实现信息处理维度的扩展,并由此衍生出量子通信、量子计算等一系列基于量子系统的信息处理新模式;另一方面,量子信息学从信息学的角度对量子物理学重新加以阐释,通过对量子力学中的相干、非局域性等物理量予以系统化的定量描述,提出诸如量子资源化理论、贝尔非局域理论等,进一步加深对人们对量子物理以及量子系统的深刻理解。量子信息学的这两方面发展相辅相成,并随着现今实验技术的飞速发展,在基础科学和应用科学领域都已发挥出巨大作用。线性光学系统以光子态的偏振、路径等属性作为量子比特的载体,具有相干时间长、编码维度多等优点,可以实现多种量子信息过程及相关实验研究。本文所取得的主要研究成果如下:1.提出基于超快参量下转换的纠缠纯化理论方案。我们将量子点辐射产生的纠缠光子对和窄脉冲激光同时入射非线性晶体,通过调节脉冲激光的波长和时间宽度,可令纠缠光子在参量下转化至通信波段的同时受到时间后选择作用,降低量子点中间能级劈裂对纠缠度的影响。2.基于二维材料的室温单光子源的制备研究。六方氮化硼具有约6 eV的宽能带带... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
第二章 线性光学系统的基本结构
    2.1 单光子源与纠缠光源
        2.1.1 单光子源
        2.1.2 纠缠光源
    2.2 量子演化
    2.3 末态测量
第三章 基于超快参量下转化的双激子纠缠光源
    3.1 量子点双激子能级结构
    3.2 超快参量下转换型纠缠纯化机制
第四章 基于二维材料的单光子源
    4.1 二维材料中的单局域激子和色心缺陷
    4.2 利用六方氮化硼制备室温单光子源的实验研究
第五章 宇称-时间对称系统的量子模拟
    5.1 宇称-时间对称量子理论
    5.2 宇称-时间对称量子演化的实验实现
    5.3 宇称-时间对称系统中no-signalling principle的实验研究
第六章 能量循环型弱值测量
    6.1 弱测量与弱值
    6.2 基于光腔结构的能量循环
    6.3 基于能量循环弱值测量技术的精密位移测量
第七章 量子相干的严格测度
    7.1 量子资源化理论
    7.2 量子相干鲁棒性
    7.3 量子相干严格测度的实验实现
第八章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果


【参考文献】：
博士论文
[1]基于线性光学的量子信息应用研究[D]. 许小冶.中国科学技术大学 2013



本文编号：3206264