基于高保真度多光子纠缠源的量子关联实验研究

发布时间:2018-06-17 15:52

  本文选题:“三明治”型纠缠源 + 多光子纠缠 ; 参考:《中国科学技术大学》2016年博士论文


【摘要】:对量子关联的研究一直是量子信息物理学的核心问题,其不仅有助于我们对量子理论的理解,而且量子关联也是实现量子信息方案的核心资源。比如量子纠缠是量子通信和量子计算的核心资源,量子非局域性是仪器无关量子信息方案的必要资源,量子相干性是量子精密测量的核心资源等。如今对两体系统的量子关联研究已经很成熟,然而对多体系统的量子关联还有很多问题没有搞清楚。对低量子位系统的量子模拟以及量子关联的研究,线性光学系统无疑是最便捷最成熟的实验平台。本文的主要内容包括:1.设计并实现了一种“三明治”型纠缠光子源,这种新型纠缠源具有更高的亮度和符合效率,利用该纠缠源我们制备出了高保真度的六光子GHZ态(88.4%),并首次验证了六光子GHZ类型的非局域性,刷新了实验中非局域光子个数的记录。此外我们还提出了多体GHZ悖论的普适构造方法。2.对原有制备四光子线性簇态的方案进行了改进,大幅度提高了态制备的成功几率,并在实验中对该方案进行了验证,此外我们的方案还可以扩展到制备任意长的簇态链。3.实验验证了两类三粒子纠缠态在信号不可超光速框架下的真多体非局域性。在二值输入二值输出的情况下,这两类态均很难展示出Svetlichny定义的真多体非局域性。因此从资源角度讲,新定义的真多体非局域性适用范围更广。4.在量子相干性方面开展的两项工作:实验验证一种不需要量子态层析,通过对两份未知态拷贝做贝尔基测量便可得到其量子相干性下限的方案;实验验证了一类复合系统在遭受特定方向的马尔科夫噪声时其相干性仍然保持的现象。
[Abstract]:The study of quantum correlation has always been the core of quantum information physics, which is not only helpful to our understanding of quantum theory, but also the core resource to realize quantum information solution. For example, quantum entanglement is the core resource of quantum communication and quantum computation, quantum nonlocality is the essential resource of instrument-independent quantum information scheme, quantum coherence is the core resource of quantum precision measurement. The research on quantum correlation of two-body system is very mature. However, there are still many problems about quantum correlation of multi-body system. The linear optical system is undoubtedly the most convenient and mature experimental platform for the study of quantum simulation and quantum correlation of low quantum bit systems. The main contents of this paper include: 1. A sandwich type entangled photon source is designed and implemented. The new entangled source has higher luminance and coincidence efficiency. Using this entanglement source, we have prepared a high fidelity six-photon GHz state of 88.4g, and verified the nonlocality of the six-photon GHz for the first time, and refreshed the record of the number of non-local photons in the experiment. In addition, we propose a universal construction method of multibody GHz paradox. The original scheme of preparing four-photon linear cluster states is improved, and the success probability of state preparation is greatly improved. The scheme is verified in experiments. In addition, our scheme can also be extended to the preparation of arbitrary length cluster state chain. 3. The experimental results show that the true multibody nonlocality of two kinds of three-particle entangled states is true under the frame of non-superluminal signal. In the case of binary input and binary output, it is difficult to show the true multibody nonlocality defined by Svetlichny. Therefore, in terms of resources, the new definition of true multibody nonlocality is more widely used. 4. 4. Two works on quantum coherence have been carried out: experimental results show that a scheme for obtaining the lower limit of quantum coherence can be obtained by measuring two copies of unknown states by Belky without quantum state chromatography; The experimental results show that the coherence of a class of composite system is still maintained when it is subjected to Markov noise in a certain direction.
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O431.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;中国科大首次发现量子关联可以不被环境破坏[J];中国科技信息;2010年11期

2 ;中国科学技术大学:首次发现量子关联可以不被环境破坏 首次在实验上验证了过氧化物的存在[J];安徽科技;2010年05期

3 许金时;李传锋;张永生;郭光灿;;量子关联[J];物理;2010年11期

4 桂卫军;江民斌;;一类X-态量子关联的几何测量[J];量子电子学报;2011年04期

5 王飞;肖明;;非绝热消除条件下输出边频量子关联[J];光学学报;2012年12期

6 樊开明;张国锋;;阻尼Jaynes-Cummings模型中两原子的量子关联动力学[J];物理学报;2013年13期

7 席政军;李永明;;测量诱发的关联分布[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2013年09期

8 周涛;龙桂鲁;傅双双;骆顺龙;;量子关联简介[J];物理;2013年08期

9 张国锋;;固态格点自旋体系中的量子关联[J];物理;2013年08期

10 杜少将;夏云杰;满忠晓;张英杰;段德洋;;基于弱测量操作下的量子关联动力学及关联转移[J];光学学报;2013年11期

相关会议论文 前10条

1 王X;张秀婷;崔亮;杨磊;李小英;;便携式全光纤量子关联光源[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年

2 荣星;王梓翔;金芳洲;耿建培;冯鹏博;徐南洋;王亚;居琛勇;石名俊;杜江峰;;固体体系中基于量子失谐的无纠缠量子关联的研究[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年

3 胡雪元;;局域信道的量子关联产生能力[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

4 刘金明;郭慧;张成杰;C.H.Oh;;噪声环境下三体类W态的量子关联动力学[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年

5 崔亮;杨磊;李小英;;基于光子晶体光纤的量子关联光子对[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年

6 何琼毅;王猛;龚旗煌;;连续变量多体系统中的量子关联及其应用探讨[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

7 李艳杰;刘金明;;极性分子摆动态的三体量子关联特性[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

8 樊开明;张国锋;;T-C模型中两原子量子关联与量子纠缠的分析[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

9 郭苗军;周海涛;王丹;张俊香;朱诗尧;;铯原子汽室中频差18.4GHz量子关联的产生[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

10 荆杰泰;;利用级联四波混频过程产生量子关联多光束的实验研究(英文)[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

相关重要报纸文章 前3条

1 记者 吴长锋;中国科大首次发现量子关联可以不被环境破坏[N];科技日报;2010年

2 记者 吴长锋 通讯员 杨保国;经典噪声环境存在量子关联恢复现象[N];科技日报;2013年

3 记者 李陈续 通讯员 杨保国;我科学家观测到经典噪声环境中量子关联恢复现象[N];光明日报;2013年

相关博士学位论文 前10条

1 郭苗军;铯原子系统中量子关联及光子晶体特性的实现[D];山西大学;2014年

2 刘思远;多体系统中的量子关联分配及相关问题[D];西北大学;2015年

3 徐玉良;自旋系统量子关联与量子相变[D];曲阜师范大学;2015年

4 王国友;开放系统的量子非马尔科夫性和量子关联[D];湖南师范大学;2015年

5 张超;基于高保真度多光子纠缠源的量子关联实验研究[D];中国科学技术大学;2016年

6 蒋峰建;量子关联的动力学研究[D];中国科学技术大学;2011年

7 金家森;腔QED系统中量子关联的理论研究[D];大连理工大学;2012年

8 吴韬;原子—腔系统中的量子关联动力学研究[D];安徽大学;2013年

9 曾可;双原子真空场系统中的量子关联动力学[D];湖南师范大学;2014年

10 李辉;高维体系的量子关联研究[D];清华大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 梁树琴;粒子在格点环上的量子行走[D];山西大学;2014年

2 岑学琴;关于量子系综对和量子系综序列量子关联性的研究[D];陕西师范大学;2015年

3 王红丽;铯原子介质中受激拉曼四波混频增益的实验研究[D];山西大学;2015年

4 马凌宇;高斯量子discord的远程传输[D];山西大学;2015年

5 李卫东;耗散电路量子电动力学系统中量子关联的研究[D];江西师范大学;2015年

6 温苏菁;非均匀海森堡自旋链量子关联的控制与传输研究[D];江西师范大学;2015年

7 李欣;自旋链系统中的量子关联研究[D];山西大学;2014年

8 王琳;开放系统的量子关联和相干性的研究[D];大连理工大学;2015年

9 杨振华;双模连续态量子关联的度量[D];大连理工大学;2015年

10 范为;开放系统中量子关联的理论研究[D];浙江大学;2015年



本文编号:2031588

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/jckxbs/2031588.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ce6c1***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com