本文關(guān)鍵詞：固態(tài)量子存儲器及其在量子中繼器的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：量子中繼器是量子網(wǎng)絡(luò)走向?qū)嵱玫幕A(chǔ),而量子中繼器里面的核心部件是量子存儲器。但是由于不可克隆定理,使得光量子態(tài)的存儲不同于經(jīng)典信息的存儲。至今,通過諸多努力,一系列的量子態(tài)存儲方案被提出,包括法拉第旋轉(zhuǎn)技術(shù)、電磁誘導(dǎo)透明技術(shù)、非共振拉曼技術(shù)以及光子回聲技術(shù)等。近來,由于光子回聲技術(shù)在固態(tài)材料中存儲效率和多模存儲能力等方面的優(yōu)勢,使得它被廣泛應(yīng)用。而糾纏態(tài)作為量子信息傳輸?shù)闹匾?yīng),在信息傳輸?shù)倪^程中顯示出了不可替代性。由于DLCZ方案的提出,糾纏態(tài)的遠(yuǎn)距離傳輸變?yōu)榭赡?它依靠簡單的物理系統(tǒng)就達(dá)到了實(shí)現(xiàn)量子中繼器的要求。所以量子中繼器中加入了可以產(chǎn)生糾纏光子對的光子源。但是在量子中繼器中設(shè)置糾纏光子源制備糾纏光子對,并沒有那么容易,這就會對實(shí)際應(yīng)用帶來很大的限制。針對這個問題,尋找一個新的方案就變得很有必要。本文從光與原子相互作用的原理出發(fā),推導(dǎo)出光與原子隨時(shí)間的演化方程,并且詳細(xì)的分析了可控逆非均勻展寬(CRIB)存儲技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,利用DLCZ方案中原子系綜產(chǎn)生糾纏的思想,提出了一個利用單光子實(shí)現(xiàn)固態(tài)存儲器之間糾纏的方案,對傳統(tǒng)量子中繼器做了改進(jìn)。在該方案中,兩個光子分別與相應(yīng)的固態(tài)存儲器作用,通過作用形成糾纏,然后通過分束器將兩個光子的狀態(tài)進(jìn)行混合進(jìn)而實(shí)現(xiàn)糾纏交換。而固態(tài)存儲器糾纏產(chǎn)生的過程中,通過對探測器是否可以成功探測到光子進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo),最后推算出可以使該方案成立的結(jié)論。我們的結(jié)果在理論上和實(shí)驗(yàn)室都是很有意義的,因?yàn)樗环矫婵梢怨?jié)約量子資源,另一方面還可以簡化實(shí)驗(yàn)的操作。
【關(guān)鍵詞】：量子中繼器 單光子 CRIB協(xié)議 存儲器糾纏 DLCZ方案
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O413;TP333
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.量子中繼器10-14
• 1.1 量子通信的工具10-11
• 1.2 量子中繼器中的量子存儲器11-14
• 2.光量子態(tài)存儲14-15
• 3.論文的主要工作和研究意義15-17
• 第二章 光量子存儲的物理機(jī)制及其存儲方案17-32
• 1.光與原子的相互作用17-19
• 2.光量子存儲的物理機(jī)制19-24
• 2.1 光與二能級原子的相互作用19-22
• 2.2 布洛赫球表示22-24
• 3.光量子存儲的方案24-31
• 3.1 吸收的過程25-27
• 3.2 向前讀取的過程27-29
• 3.3 向后讀取的過程29-31
• 4.小結(jié)31-32
• 第三章 實(shí)現(xiàn)量子存儲的幾種物理體系32-42
• 1.原子蒸氣系綜32-33
• 2.稀土離子摻雜結(jié)晶的原子系綜33-39
• 3.小結(jié)39-42
• 第四章 利用單光子實(shí)現(xiàn)固態(tài)存儲器之間的糾纏42-55
• 1.基于拉曼散射的量子中繼技術(shù)42-47
• 1.1 糾纏產(chǎn)生42-45
• 1.2 糾纏交換45-47
• 2.基于單光子測量的量子中繼技術(shù)47-53
• 2.1 糾纏產(chǎn)生47-48
• 2.2 糾纏探測48-53
• 3.小結(jié)53-55
• 第五章 總結(jié)和展望55-57
• 1.總結(jié)55
• 2.展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-67
• 致謝67-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄68

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  本文關(guān)鍵詞：固態(tài)量子存儲器及其在量子中繼器的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：470925