真空压缩态的制备及混合纠缠的产生方案

发布时间：2021-08-03 21:19

　　有限维离散变量和无限维连续变量是两种不同的量子信息编码方式[1-2]。近年来,量子信息处理在离散变量[3-8]和连续变量[9-14]方面都取得了很大的进展。然而,这两种编码都有其优缺点[15-16]。在离散变量系统中,制备和操作量子态的保真度接近1,但事件总是概率性的。在连续变量中,量子态的制备和操作是确定性的,但量子态对损耗非常敏感。在此背景下,提出了混合纠缠的概念。混合纠缠结合了离散变量和连续变量的资源、操作和测量手段,可以完成一些单一编码方式无法完成的任务[17-18]。混合纠缠是目前量子信息领域的一个研究热点,一些前导性的研究已经被报道。2013年,日本东京大学的Shuntaro Takeda等人[19]利用连续/离散变量混合操作的方式在实验上演示了离散变量量子比特的确定性隐形传态;随后,他们又实现了离散变量和连续变量之间的纠缠交换。2016年,瑞士日内瓦大学的Alexey Tiranov等人[20]在实验上观测到了微观单光子和宏观原子系综之间的量子关联。2014年,法国巴黎高师的Olivier Morin等人[21]和意大利国家光学研究所的Hyunseok Jeong等人[2... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脉冲计数率随脉冲幅度的分布图

第一章绪论5平衡零拍探测器测量的是光场的正交分量，原理如图1.3所示，本地振荡光与待测信号光在50：50的分束器上进行耦合，耦合后的光场进入两个S3883的光电二级管进行探测，经过减法器相减后输出光场信号。sa为待测信号光场的湮灭算符，LOa为本地振荡光场的湮灭算符，本地振荡光光场和待测信号光光场如图1.3所示进入50：50的分数器上干涉，产生的两个相干叠加光场分别表示为：1()2LOsaaa(1.4)2()2LOsaaa(1.5)其中本地振荡光为相干态ie，式中为相干态的幅度，为本地振荡光光场和待测信号光光场之间的相对相位，可以通过扫描本地振荡光光场输出镜上的压电陶瓷实现相对相位的变化。两个光电二极管的电流强度分别表示为：()()()1()()exp()()()exp()()()()()2csssLsLLLItctctatatiatatiatatatat(1.6)图1.3平衡零拍探测装置原理图

真空压缩态的制备及混合纠缠的产生方案8纠缠长距离分发中传输损耗的影响。然而，这些方案的前提是构建DV/CV量子界面，使信息在连续和离散比特之间传输[42-48]。2017年，AlexanderE.Ulanov等人[49]利用混合纠缠演示了连续变量和离散变量量子比特之间的离物传态。DV/CV混合纠缠示意图如图1.4所示，该方案通过一个DV/CV混合纠缠来执行，此混合态的表达式为：01CDCDCDRKcatKcat(1.17)其中cat是奇猫态，cat是偶猫态，0是真空态，1是单光子态。混合纠缠的连续变量部分分配给Alice，而离散变量部分分配给Bob。要传输的连续变量量子比特为：AAAinXcatYcat(1.18)为了实现隐形传态，Alice在连续变量贝尔基下对这个态和混合纠缠的连续变量部分进行了联合测量，连续变量贝尔基的表达式为：2422ACACACae(1.19)2422ACACACae(1.20)通过Bell测量，Bob处的态被投影到相应的离散变量量子比特。当在Bell基-ACΨ下测量时，Bob处的投影态为：图1.4DV/CV量子比特之间的离物传态原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]795 nm真空压缩的实验产生及猫态模拟[J]. 何亚亚,邓琦琦,李淑静,徐忠孝,王海.  量子光学学报. 2019(04)
[2]实验条件不完美对薛定谔猫态制备的影响[J]. 张娜娜,李淑静,闫红梅,何亚亚,王海.  物理学报. 2018(23)
[3]实验制备纯的双模压缩态[J]. 李强,邓晓玮,张强,苏晓龙.  光学学报. 2016(04)



本文编号：3320355