量子力學和精密測量的結合(量子度量學)是近些年迅速發(fā)展的新興研究領域,一方面,量子力學的各種神奇特性會致使我們的測量結果存在不確定性,并限定出位相測量的標準量子極限,然而,另一方面量子力學同時為我們針對這一問題提供了解決方法,例如可以突破經(jīng)典關聯(lián)的量子糾纏態(tài)。我們可以通過讓糾纏態(tài)彼此發(fā)生量子干涉的方法來消除量子關聯(lián)噪聲,同時提升我們對物理量測量的信噪比。在我們的研究論文當中,我們描述了基于原子四波混頻的簡并糾纏光源的制備過程,同時詳細闡述了利用量子糾纏光源組合成SU(1,1)量子干涉儀來消除量子關聯(lián)噪聲的方案。我們首先通過利用⁸⁵Rb原子參量放大制備頻率非簡并雙模壓縮光場的機制,將入射信號光場分成兩束量子關聯(lián)的孿生光束,之后再用第二個參量放大器將關聯(lián)光束合束完成新型的非線性SU(1,1)量子干涉儀。不同與經(jīng)典的線性干涉儀,例如馬赫曾德干涉儀,SU(1,1)干涉儀可以通過對糾纏光源進行量子干涉操作從而消去光場的散粒噪聲,并通過參量放大過程放大干涉儀中的位相信號,即通過運用此量子干涉儀我們可以放大相位信號但是不放大量子噪聲噪聲的方式來提升干涉儀信噪比,我們通過在實驗中...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.2：光子Fock態(tài)的相圖表示，其中光子數(shù)已經(jīng)可以由Fock態(tài)得到，

各個Fock態(tài)之間如同梯子般升降意義我們可以看出上述算符被稱符，我們還可以得到數(shù)態(tài)和初有趣的特性是光子的數(shù)態(tài)可以做算看出來：限制，光子數(shù)極端精確的代價其實

圖2.3：相干態(tài)的相圖表示(a)相干態(tài)可以表示為表示一個長

該平移算符對湮滅，產(chǎn)生和正交分量作用后的結果為：(2.38)圖2.3：相干態(tài)的相圖表示(a)相干態(tài)可以表示為表示一個長度為，與X坐標軸相差角度為的箭頭，而相干態(tài)的不確定關系則可以由以箭頭頂點為圓心的圓表示，并且圓的直徑對應于正交分量的漲落噪聲，并且可以由此發(fā)現(xiàn)....

圖2.5所示由于兩正交分量的分布不再相等，而是一種近似橢圓的漲落分布，并且其橢圓長軸和短軸的大小隨著壓縮程度

令初始相位角：(2.40)而壓縮光的漲落部分經(jīng)過壓縮算符操作后則會變?yōu)椋?2.41)由此，我們可以得知在的時候?qū)氖菑姸葔嚎s，在強度分量上有小于相干態(tài)的漲落，我們稱之為壓縮態(tài)，對應相反的漲落被放大的位置我們稱之為反壓縮當?shù)臅r候，我們看到相位正交分量被壓縮此時我們稱之為相....

圖2.6壓縮態(tài)在相圖中的表示(a)強度壓縮光(b)相位壓縮光(c)真空壓縮光，

華東師范大學碩士學位論文所以在做強度信號探測的時候有更高的信噪比，并且信號也更容易被探測器高精度探測而相對應的相位壓縮光則更適用于提升干涉儀等需要光學相位測量的儀器當中，因為在這些測量中，強度漲落信號會被干涉作用抵消掉，而其中相位調(diào)制帶來的隨機抖動會在激光干涉儀輸出端轉(zhuǎn)化為強度....

本文編號：3974225