量子力學(xué)是物理理論和實驗的重要基石,可用于解決自然界中的許多基礎(chǔ)問題。特別是糾纏系統(tǒng)的非局域性關(guān)系與人們對客觀實在性和局域性的常識完全不相同,從而使得量子糾纏成為眾多科學(xué)研究中至關(guān)重要的資源。到目前為止,量子糾纏已經(jīng)被應(yīng)用到許多量子信息處理協(xié)議中,例如量子隱形傳態(tài),超密集編碼,量子密碼,量子精密測量和量子計算。這些量子方案能夠在性能上得到大幅度的提升,甚至超過經(jīng)典物理中可能性的極限。在可預(yù)見的未來,此類基于量子糾纏的信息處理協(xié)議的大規(guī)模商業(yè)化實現(xiàn)是必不可少的。為了在實際環(huán)境中實現(xiàn)它們,人們不得不面對一系列關(guān)鍵技術(shù)的挑戰(zhàn),包括量子糾纏的生成,操控和測量�，F(xiàn)在已經(jīng)有許多方法可以獲得量子糾纏,其中糾纏光子是代表性的可用資源。得益于當前光學(xué)設(shè)備相關(guān)技術(shù)的突飛猛進,光子糾纏的完全操控能夠相對容易地被實現(xiàn)。本文的目的是為完全操控光子糾纏提供可行的方案,并為量子框架中全新的實際應(yīng)用創(chuàng)造機會。為此,本文的主要研究可以概括為:·通過在偏振分束器上疊加四種糾纏對生成概率,利用時間反向的Hong-Ou-Mandel干涉將無法分辨的光子確定地分離到不同的空間模式中,而這個過程沒有常見的波長可分辨的要求。本文提... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．２：基于光子偏振的量子密鑰分發(fā)協(xié)議

以用來產(chǎn)生正交的偏振態(tài)。如果入射的光源是處于Ａ或者Ｄ偏振態(tài)，那么一個晶??體產(chǎn)生兩個光子處于偏振態(tài)｜氏私＞，相應(yīng)地另一個晶體將產(chǎn)生處于偏振??態(tài)的兩個光子。如圖３．２所示，兩個ｐｐＫＴＰ晶體被共線沿著ｘ軸（也就是光束傳??播方向）放置，第二個晶體被旋轉(zhuǎn)９０度，入射的光線與ｙ，ｚ軸成４５度夾角。因??為ｔｙｐｅ－０晶體所產(chǎn)生的兩個光子具有相同的偏振態(tài)，因此人們通常使用分色鏡??２４??

為了能夠更清晰地解釋該方案，本文首先將它分成兩小步：順時針方??向３．３（ａ）和逆時針方向３．３（ｂ），每一個方向都是一個交叉晶體結(jié)構(gòu)的糾纏光源。??這里本文首先描述理論模型，圖３．３表示的是校準優(yōu)化后的實驗方案，優(yōu)化細??節(jié)在３．３．３小節(jié)中描述。入射泵浦光束的偏振為（為了簡單，本文忽??略概率歸一化條件），因此在順時針和逆時針方向產(chǎn)生ＳＰＤＣ過程的概率幅度相??同。對于順時針方向而言，入射的泵浦光首先通過一個放置在與兩個晶體ｚ軸形??成－２２．５°度的半波片朽，將水平偏振的光線轉(zhuǎn)換成｜丑〉－｜＼／〉偏振態(tài)。因此??２６??


本文編號：3108891