量子糾纏在量子光學(xué)與量子信息處理中占有非常重要的地位;空間模式作為光子的自由度之一也是很重要的研究課題。圍繞這兩個方面,本文作了一些簡單的工作,對已經(jīng)十分完善的現(xiàn)有理論進行了一些補充。具體包括以下幾個方面:1、我們展示了具有可調(diào)制奇點圖案的光子對的糾纏特性,并且計算了依賴于角參量的特定廣義高斯模式之間的關(guān)聯(lián)函數(shù)。測量一個光子的橫向模式可以非定域操縱另一個光子相位奇點的分布,有望在量子成像和拓展量子秘鑰分配方案上得到應(yīng)用。同時討論了廣義高斯模式光子的角動量性質(zhì),驗證了攜帶小數(shù)角動量的橫向模式在非線性相互作用中的守恒關(guān)系。2、從雙光子角動量糾纏態(tài)出發(fā),我們提出了一種基于Hong-Ou-Mandel干涉架構(gòu)的量子成像方案。傳統(tǒng)全息成像中光束的一階干涉被替換為雙光子幾率幅的量子干涉。我們分析了參考光子和通過物體光子的聯(lián)合角動量譜,從角動量關(guān)聯(lián)測量的符合計數(shù)率中可以提取出物體透射函數(shù)的完整信息。這種成像方案可用于恢復(fù)未知光子的振幅和相位信息,避開了基于經(jīng)典干涉方法的成像方案在這一問題上的困難。同時也是壓縮感知技術(shù)在雙光子成像系統(tǒng)中的拓展,有望在遙感領(lǐng)域得到應(yīng)用3、我們從光子矢量模式出發(fā)討論了空間... 

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 雙光子糾纏
    1.3 雙光子干涉
    1.4 光子空間模式的信息編碼與測量
    1.5 本文主要內(nèi)容
    參考文獻
第二章 廣義高斯模式的雙光子糾纏
    2.1 背景介紹
    2.2 厄米-拉蓋爾-高斯模式
    2.3 二維糾纏與量子關(guān)聯(lián)函數(shù)
    2.4 HLG模式的角動量
    2.5. 討論分析
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 基于量子干涉的雙光子角動量成像
    3.1 背景介紹
    3.2 多模式Hong-ou-Mandel干涉原理
    3.3 角動量全息圖
    3.4 討論分析
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于量子干涉調(diào)制光子矢量模式糾纏態(tài)
    4.1 產(chǎn)生雙光子矢量模式糾纏態(tài)
    4.2 矢量模式光子的Hong-ou-Mandel干涉
    4.3 調(diào)控矢量模式糾纏態(tài)
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 利用非線性全息調(diào)制雙光子空間模式關(guān)聯(lián)
    5.1 非線性光學(xué)全息概述
    5.2 基于非線性全息調(diào)制雙光子橫向關(guān)聯(lián)函數(shù)
    5.3 基于非線性全息制備雙光子超糾纏態(tài)
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 結(jié)論與展望
已發(fā)表和待發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]量子糾纏和量子計算[J]. 錢辰.  計算機科學(xué). 2006(12)
[2]量子信息引論[J]. 郭光燦.  物理. 2001(05)
[3]量子信息講座續(xù)講 第三講 量子糾纏態(tài)[J]. 周正威,郭光燦.  物理. 2000(11)

碩士論文
[1]液晶空間光調(diào)制器相位調(diào)制特性研究及其應(yīng)用[D]. 王啟明.浙江大學(xué) 2008



本文編號：3703988