基于光学腔系统量子纠缠与机械压缩的研究

发布时间：2021-08-17 06:30

　　量子纠缠和压缩态在量子通信领域占据着非常重要的地位。同时,它们作为量子力学和量子信息极为重要的资源被广泛应用于量子计算、量子通信、量子精密测量等领域。近年来,固态系统与光学腔的完美结合衍生出许多有前景的系统,例如量子点与光学腔耦合系统以及氮空位中心与微环共振腔耦合系统。由于在室温下也具有较长的相干时间,氮空位中心与微环共振腔耦合系统被广泛地应用于量子信息处理以及固态量子计算。融合是制备大尺度纠缠态的一种有效途径。如何在具体的实验装置中不使用复杂的多比特受控门,实现大尺度的W态的融合方案引起人们广泛的关注。在光学腔系统中,腔光力系统是在宏观尺度上处理量子力学根本问题的典型系统。它能够有效地将宏观物体与量子力学中的微观现象紧密的联系在一起。最近,在腔光力系统中实现机械振子的机械压缩吸引了研究者们的兴趣。本文主要在不使用复杂的多比特受控量子门的情况下,研究如何在氮空位中心与微环共振腔耦合系统中实现大尺度W态融合,以及在不可分辨边带机制下讨论腔光力系统中如何实现机械振子的机械压缩。利用金刚石中的氮空位中心与微环共振腔耦合系统,提出了有效的非局域自旋电子和极化光子的W态融合方案。提出的方案,可以... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 量子纠缠
    1.3 压缩态
        1.3.1 光场压缩态
        1.3.2 量子朗之万方程
        1.3.3 腔光力系统中的机械压缩
        1.3.4 可分辨边带机制
    1.4 频率调制
    1.5 研究现状分析
    1.6 研究的目的及意义
    1.7 本文研究的主要内容
第2章 基于氮空位中心与微环共振腔耦合系统的W态融合方案
    2.1 引言
    2.2 氮空位中心两个不同自旋电子W态的融合方案
    2.3 基于氮空位中心系统的光子W态融合方案
    2.4 资源消耗及可行性分析
    2.5 本章小结
第3章 基于氮空位中心与微环共振腔耦合系统的反事实W态融合方案
    3.1 引言
    3.2 金刚石氮空位中心
    3.3 马赫—曾德干涉仪
    3.4 反事实量子通信
    3.5 反事实自旋电子的W态融合方案
    3.6 本章小结
第4章 频率调制下打破可分辨边带机制和弱耦合区域限制的机械压缩
    4.1 引言
    4.2 模型和哈密顿量
    4.3 压缩绘景中频率调制对系统动力学的影响
    4.4 存在频率调制的机械压缩
        4.4.1 打破弱耦合区域限制的机械压缩
        4.4.2 打破可分辨边带机制的机械压缩
    4.5 本章小结
第5章 基于频率调制在参量驱动腔光力系统中的机械压缩
    5.1 引言
    5.2 光学参量放大器
    5.3 理论模型
    5.4 不可分辨边带机制中的机械压缩
        5.4.1 系统动力学
        5.4.2 不可分辨边带机制中可移动镜子的机械压缩
    5.5 数值分析和讨论
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]Qubit-assisted squeezing of mirror motion in a dissipative cavity optomechanical system[J]. Cheng-Hua Bai,Dong-Yang Wang,Shou Zhang,Hong-Fu Wang.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2019(07)
[2]量子隐形传态[J]. 苏晓琴,郭光灿.  物理学进展. 2004(03)



本文编号：3347254