基于四波混频过程的四组份纠缠的生成及轨道角动量模式的分析

发布时间：2024-03-30 21:51

　　光场的非经典态,如压缩态、纠缠态等在量子计算、量子网络和量子精密测量等领域都具有十分广泛地应用。因此,在连续变量量子系统中,制备多光束量子压缩、多组份纠缠对推动这些领域的发展具有十分重要的意义。近年来,我们课题组基于铷-85原子蒸汽池中的四波混频过程对量子压缩、量子纠缠等量子现象展开了一系列研究。本论文在这些工作的基础上展开了进一步研究,相关的研究内容有以下两个方面:一、我们理论上基于四波混频过程和线性分束器提出了一种产生四组份纠缠的方案。在这个方案中,我们首先构造了两个独立的四波混频过程,然后,利用线性分束器将两束经四波混频过程放大的探针光束连接起来,最后,我们生成了四束空间分离的光束。我们使用部分转置正定判据研究了两个独立的四波混频过程的强度增益和线性分束器的透射率对四组份纠缠的影响。此后,为了揭示系统的纠缠结构,在保持线性分束器的透射率不变的情况下,我们还研究了系统可能存在的三组份纠缠和两组份纠缠与强度增益的关系。这为利用四波混频过程和线性分束器产生多组份纠缠提供了一种简单且可靠的方法。二、我们在实验上演示了泵浦光束处于相干轨道角动量叠加模式和探针光束处于单个携带轨道角动量模式时...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1热85Rb蒸气池四波混频过程产生孪右上：铷原子D1线能级图；左下：探针光[16]

Ч獾缪芯克?呐韴?墀课题组在泵浦功率较高(>180mW)时将压缩度提高至-13.2dB[15]。目前已知的最高的量子压缩正是R.Schnabel课题组实现的-15.0dB压缩度[13]。由于强的非线性过程(三阶非线性相互作用)、所产生的光束空间自然分离(不需要额外的腔)以及所产生....

图1.2(a)基于单个四波混频过程产生具有-7.0dB压缩度的孪生光束的实验方案[19]；(b)基于级联四波混频过程产生具有-7.0dB压缩度的三光束量子压缩的实验方案

华东师范大学硕士学位论文4利用半导体激光器产生具有-7.0dB压缩度的孪生光束[19]，并利用级联四波混频过程(即第一个四波混频过程放大的探针光束或者新生成的共轭光束作为第二个四波混频过程的注入光束)产生具有-7.0dB压缩度的三光束量子压缩[20]。之后，我们课题组利用基于空间....

图1.3产生大规模连续变量簇态实验布局

华东师范大学硕士学位论文6图1.3产生大规模连续变量簇态实验布局。(a)超大规模XEPR态的产生及探测过程图[39]；(b)产生多模频梳的实验装置图[40]；(c)产生超紧凑簇态的实验装置图[42]。除上述方案外，还有两种方法也可以解决传统方案可扩展性差的问题。2012年，S.A....

图1.4多组份纠缠的实验装置图

华东师范大学硕士学位论文6图1.3产生大规模连续变量簇态实验布局。(a)超大规模XEPR态的产生及探测过程图[39]；(b)产生多模频梳的实验装置图[40]；(c)产生超紧凑簇态的实验装置图[42]。除上述方案外，还有两种方法也可以解决传统方案可扩展性差的问题。2012年，S.A....

本文编号：3942989