非线性过程制备多色多组份纠缠态的理论研究

发布时间：2024-07-06 11:55

　　量子信息的研究基础是量子力学的基本原理,在研究过程中,利用了量子的相干性,对量子信息的计算、量子编码以及量子信息的传输的新方法新途径进行探索。量子相干性及其导致的量子效应是量子信息的关键所在,量子计算远远优于经典计算源于量子并行计算的原理,量子密码的基础是量子测量中的波包的塌缩,而量子通讯中的基本则是相干叠加的代表--量子纠缠。作为量子通讯中的基本元件,量子纠缠的制备及其应用备受科学家们的关注。从二十世纪量子力学的创始人提出了EPR佯谬和Schr?dinger猫态开始,量子纠缠就成为量子力学理论和应用的基础研究问题。如今量子纠缠态的研究已经成为量子理论和量子技术领域的一个前沿课题。随着纠缠源研究的深入,为满足量子网络和量子通讯发展的需要,多于两个粒子之间的纠缠是研究的方向,特别是多色多组份纠缠源以它在网络存储信息与传递信息方面的优势成为量子光学领域的热点研究对象。本论文致力于在理论上研究连续变量多组份纠缠态的制备方案,主要内容包括:1、对量子纠缠的概念及分类做了相关的介绍,特别地对连续变量多组份纠缠光的应用与产生方案的背景进行了阐述。2、研究了一种对三组份纠缠光进行频率上转换的方案。方...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.2压缩光在分束器上干涉产生两组份纠缠光场方案示意图

第一章绪论7年，P.vanLoock和S.L.Braunstein理论上提出了这种产生多组份纠缠态方案[1.21]，利用光学分束器可以获得两模纠缠态，GHZ态，以及推广到N组份纠缠态。在此类方案中，需要准备好单模的压缩态与光学分束器。最简单的一个例子是产生两组份纠缠态，如下图[1....

图1.3单模压缩光经过分束器线性变换产生三组份纠缠光场的方案

第一章绪论8由此类推，产生多组份的纠缠光束也可以利用多个单模压缩光在分束器上干涉来实现。2003年，Furusawa小组在P.vanLoock和S.L.Braunstein提出的理论方案基础上，在实验上获得了完全不可分的三组份连续变量纠缠态[1.27]。如图1.3，在实验中，他们....

图1.4NOPA产生四组份Cluster纠缠光场的方案

第一章绪论9图1.4NOPA产生四组份Cluster纠缠光场的方案利用NOPA产生多组份纠缠光场也要利用线性光学分束器与多模压缩光耦合，但是只需要几个NOPA产生双模压缩态，在实验上能简化实验装置，增加实验的可行性。第三种方案是利用级联的几个非线性过程一起作用获得多组份纠缠光束。....

图1.6法布里一帕罗(Fabry-perot)腔光机械系统示意图

巧妙的实验第一次用数据证明了光压效应。但是宏观或微观物体表面感受到的辐射压力十分微小，所以人们利用由光机械腔(光学腔的腔镜中需要有1片甚至几片可以振动的镜子或者在腔中悬挂光学薄膜，光在腔中振荡)增大光的强度，继而提高光压效应。近年来，国内外学者提出了多种腔光机械系统并与量子光学前....

本文编号：4002514