四波混頻過(guò)程是一種產(chǎn)生量子壓縮和多組份量子糾纏的有效方式,在量子信息和量子精密測(cè)量中有著十分重要的作用,本文中,基于四波混頻過(guò)程我們分別提出了兩個(gè)研究方案:一、損耗對(duì)相敏四波混頻過(guò)程產(chǎn)生量子壓縮影響的研究;二、基于兩個(gè)對(duì)稱(chēng)級(jí)聯(lián)四波混頻過(guò)程產(chǎn)生八組份糾纏的研究。通過(guò)使用光學(xué)分束器模型來(lái)模擬光學(xué)傳輸和探測(cè)所導(dǎo)致的損耗,本文在理論上研究了損耗對(duì)相敏四波混頻過(guò)程產(chǎn)生孿生光束量子壓縮的影響。我們分別研究了系統(tǒng)中不同強(qiáng)度增益、注入功率比和相位條件下?lián)p耗對(duì)量子壓縮的影響。結(jié)果表明,該系統(tǒng)的量子壓縮隨著強(qiáng)度增益的增加而增大;隨著注入功率比的增加呈先增大后減小的趨勢(shì),且均在注入功率比β=1時(shí)達(dá)到最大;在相位θ=0處壓縮最大,在θ=π處反壓縮最大。此外,我們發(fā)現(xiàn),在不同的參數(shù)情況下,隨著損耗的增大,系統(tǒng)的量子壓縮都在減小。我們的理論結(jié)果為相敏四波混頻過(guò)程實(shí)際應(yīng)用提供了理論依據(jù)。我們理論上提出了一種兩個(gè)對(duì)稱(chēng)型級(jí)聯(lián)四波混頻過(guò)程的方案來(lái)產(chǎn)生真正的八組份糾纏。該方案利用光學(xué)分束器將兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)稱(chēng)型級(jí)聯(lián)四波混頻過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。為了呈現(xiàn)該方案的糾纏特性,我們首先通過(guò)使用高斯純態(tài)的圖形演算來(lái)驗(yàn)證所生成的態(tài)是H-圖態(tài),然后... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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四波混頻過(guò)程的雙“”結(jié)構(gòu)

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8間的強(qiáng)度差壓縮來(lái)量化這種量子關(guān)聯(lián)。1.3四波混頻產(chǎn)生量子壓縮的理論推導(dǎo)四波混頻過(guò)程的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪疽鈭D如圖1.2所示，在四波混頻過(guò)程中，若分別用,和代表探針光、共軛光和泵浦光的湮滅算符，則四波混頻過(guò)程的哈密頓量可以表示為：=(ζζ).(1-18)其中ζ表征反應(yīng)強(qiáng)度。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中泵浦光功率遠(yuǎn)高于探針光和共軛光，故可以認(rèn)為泵浦光功率不變，計(jì)算時(shí)我們將其作為常量處理。如果我們假設(shè)α為的本征值，則有：pumppumpc.(1-19)那么四波混頻過(guò)程中的哈密頓量可以表示為：圖1.2四波混頻過(guò)程的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪疽鈭D。

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文132損耗對(duì)相敏四波混頻過(guò)程量子壓縮影響的理論研究由于四波混頻過(guò)程的強(qiáng)非線性，熱85Rb原子蒸氣池中的四波混頻過(guò)程可以產(chǎn)生具有高量子壓縮的孿生光束[47]。我們課題組基于四波混頻過(guò)程產(chǎn)生的量子壓縮展開(kāi)了相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)研究[48-57]。具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)論是85Rb原子池的吸收損耗，還是傳輸過(guò)程中的損耗，都是無(wú)法避免的，因此有必要考慮這些研究中損耗對(duì)系統(tǒng)量子特性的影響。在本章節(jié)中，我們通過(guò)光學(xué)分束器來(lái)引入真空波動(dòng)，從而模擬實(shí)驗(yàn)中不可避免的光學(xué)損耗，研究了損耗對(duì)相敏四波混頻過(guò)程輸出光束量子壓縮的影響。2.1理論推導(dǎo)本節(jié)中，我們將推導(dǎo)在損耗條件下強(qiáng)度差壓縮的表達(dá)式。圖(a)所示為相敏四波混頻過(guò)程的示意圖，圖(b)為85RbD1的能級(jí)結(jié)構(gòu)圖。圖2.1四波混頻過(guò)程簡(jiǎn)化圖。(a)相敏四波混頻過(guò)程的簡(jiǎn)化圖，0和0都是相干態(tài)注入，1和1是相敏四波混頻過(guò)程產(chǎn)生的孿生光束；(b)85RbD1線的雙Λ能級(jí)結(jié)構(gòu)。相敏四波混頻過(guò)程中的相互作用哈密頓量可以表示為：


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