【摘要】：連續(xù)變量糾纏態(tài)光場是量子信息研究的重要基礎(chǔ)資源之一。為了提高量子信息處理的效率和質(zhì)量,研究者們對連續(xù)變量量子糾纏的糾纏程度提出了更高的要求。實驗上通常使用非簡并光學(xué)參量振蕩器(NOPO)制備具有正交振幅和正交位相關(guān)聯(lián)的連續(xù)變量糾纏態(tài)光場。一般情況下,NOPO是對注入泵浦場、信號場(閑置場)的相干態(tài)噪聲進(jìn)行非線性操作的,但是未見關(guān)于NOPO對其它量子態(tài)噪聲(位相壓縮態(tài)、EPR態(tài))操控的報道。我們期望通過分析不同注入泵浦場量子噪聲、注入信號場和閑置場量子噪聲對NOPO輸出場糾纏特性的影響,找出提高NOPO輸出場糾纏性能的途徑。本文主要工作包括:(1)通過數(shù)值計算詳細(xì)分析了利用NOPO制備連續(xù)變量糾纏態(tài)光場的實驗系統(tǒng),并對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。在假設(shè)泵浦場為相干態(tài)以及注入信號(閑置)場為真空態(tài)的情況下,我們首先分析了腔失諧量對NOPO輸出場糾纏特性的影響,結(jié)果表明腔失諧量越小,輸出場的糾纏特性越好,并在腔諧振時輸出場的糾纏特性達(dá)到最佳。然后,我們分析了在腔諧振時泵浦參量和透射系數(shù)對輸出場糾纏特性的影響,發(fā)現(xiàn)選取盡量小的泵浦場透射系數(shù)和泵浦參量以及盡量大的信號(閑置)場透射系數(shù),可以進(jìn)一步減小NOPO注入場的噪聲對輸出場糾纏特性的影響,從而提高輸出場的糾纏特性。(2)在對系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,我們研究了不同注入場量子噪聲對輸出場糾纏特性的影響。結(jié)果表明選取位相壓縮的泵浦場、處于雙模壓縮態(tài)的信號場和閑置場作為注入信號,可以進(jìn)一步提高NOPO輸出光場的糾纏特性,而且位相壓縮態(tài)和雙模壓縮態(tài)的壓縮系數(shù)越高,輸出場的糾纏特性越好。我們在上述理論分析中所選取的參數(shù)是以以往的實驗為依據(jù),所得結(jié)果可以直接應(yīng)用于NOPO制備連續(xù)變量糾纏態(tài)光場的實驗。
【圖文】：

連續(xù)變量量子糾纏態(tài)的方案。在此基礎(chǔ)上，許多研究組也相續(xù)變量量子糾纏特性增強和多組分糾纏態(tài)的制備相關(guān)的 年，張靖研究組研究了用不同的量子場做注入場，非簡并器(NOPA)輸出的信號場與閑置場的糾纏特性和量子噪聲了通過適當(dāng)選擇泵浦場和注入場的相位，可以提高輸出糾隨后在 2012 年，這個理論通過級聯(lián)多個 NOPA 系統(tǒng)的方法[31]。 NOPO 制備連續(xù)變量量子糾纏態(tài)方面，2005 年，明亮雙組纏態(tài)的制備被實現(xiàn)[32]。2009 年，有研究小組在理論上論證以上的 NOPO 所輸出的信號場，閑置場以及泵浦場在較低況下兩兩之間能發(fā)生糾纏，這也就是三組分連續(xù)變量糾纏輸出場間的關(guān)聯(lián)程度并不是很高。隨后在 2012 年，山西大組提出通過級聯(lián)光學(xué)參量振蕩器的方案來產(chǎn)生關(guān)聯(lián)程度更分三色糾纏態(tài)[34]，圖 1.1 為該方案的示意圖，它是通過級聯(lián)

損耗和吸收的完美的非線性介質(zhì)來說，，為; 1 2 3 1 2 3 =i （ a a a a a a ） 數(shù)，它取決于非線性介質(zhì)的二階磁化系數(shù)應(yīng)于頻率下轉(zhuǎn)化過程，第二部分對應(yīng)于是什么過程，都具有關(guān)于光子數(shù)算符的2 ,1 3 N N,2 3 N N和1 2 3N N 2N在系恒定律也稱之為 Manley-Rowe 關(guān)系，它滅和產(chǎn)生，導(dǎo)致場模 2,3 中的光子成對地在下一小節(jié)中詳細(xì)闡釋。轉(zhuǎn)換中，這是一個非常特殊的情況。因為經(jīng)典(泵浦場)。而那些下轉(zhuǎn)換得到的光子對被現(xiàn)在只能由量子光學(xué)的理論去解釋。
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O413

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本文編號：2677699