双光子空间模式纠缠态产生与调控的研究

发布时间：2022-11-06 18:19

　　量子纠缠在量子光学与量子信息处理中占有非常重要的地位;空间模式作为光子的自由度之一也是很重要的研究课题。围绕这两个方面,本文作了一些简单的工作,对已经十分完善的现有理论进行了一些补充。具体包括以下几个方面:1、我们展示了具有可调制奇点图案的光子对的纠缠特性,并且计算了依赖于角参量的特定广义高斯模式之间的关联函数。测量一个光子的横向模式可以非定域操纵另一个光子相位奇点的分布,有望在量子成像和拓展量子秘钥分配方案上得到应用。同时讨论了广义高斯模式光子的角动量性质,验证了携带小数角动量的横向模式在非线性相互作用中的守恒关系。2、从双光子角动量纠缠态出发,我们提出了一种基于Hong-Ou-Mandel干涉架构的量子成像方案。传统全息成像中光束的一阶干涉被替换为双光子几率幅的量子干涉。我们分析了参考光子和通过物体光子的联合角动量谱,从角动量关联测量的符合计数率中可以提取出物体透射函数的完整信息。这种成像方案可用于恢复未知光子的振幅和相位信息,避开了基于经典干涉方法的成像方案在这一问题上的困难。同时也是压缩感知技术在双光子成像系统中的拓展,有望在遥感领域得到应用3、我们从光子矢量模式出发讨论了空间... 

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 双光子纠缠
    1.3 双光子干涉
    1.4 光子空间模式的信息编码与测量
    1.5 本文主要内容
    参考文献
第二章 广义高斯模式的双光子纠缠
    2.1 背景介绍
    2.2 厄米-拉盖尔-高斯模式
    2.3 二维纠缠与量子关联函数
    2.4 HLG模式的角动量
    2.5. 讨论分析
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 基于量子干涉的双光子角动量成像
    3.1 背景介绍
    3.2 多模式Hong-ou-Mandel干涉原理
    3.3 角动量全息图
    3.4 讨论分析
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 基于量子干涉调制光子矢量模式纠缠态
    4.1 产生双光子矢量模式纠缠态
    4.2 矢量模式光子的Hong-ou-Mandel干涉
    4.3 调控矢量模式纠缠态
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 利用非线性全息调制双光子空间模式关联
    5.1 非线性光学全息概述
    5.2 基于非线性全息调制双光子横向关联函数
    5.3 基于非线性全息制备双光子超纠缠态
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 结论与展望
已发表和待发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]量子纠缠和量子计算[J]. 钱辰.  计算机科学. 2006(12)
[2]量子信息引论[J]. 郭光灿.  物理. 2001(05)
[3]量子信息讲座续讲 第三讲 量子纠缠态[J]. 周正威,郭光灿.  物理. 2000(11)

硕士论文
[1]液晶空间光调制器相位调制特性研究及其应用[D]. 王启明.浙江大学 2008



本文编号：3703988