基于自发参量下转换的量子光源综述

自发参量下转换在制备量子光源等领域具有重要的研究价值。归纳了自发参量下转换的主要技术方案,讨论了不同类型(type-0,type-Ⅰ,type-Ⅱ)自发参量下转换量子光源的研究进展及其在多光子量子纠缠态和高维量子纠缠态制备等方面的应用,介绍了腔增强自发参量下转换窄线宽量子纠缠态的制备及应用,最后对各种方案所存在的问题和未来的发展方向进行了分析与展望。     

高保真偏振EPR纠缠态的制备

通过优化参量下转换产生EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)纠缠态的方案,采用符合计数和后选择方法,制备了高保真度的EPR偏振纠缠态.结果表明,EPR纠缠态的保真度达到近0.99,EPR纠缠对的量度达到3 500Hz,克服了纠缠态的保真度和量度不能同时提高的局限,为多光子纠缠态的制备和双光子量子通信提...     

自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究

分析了泵浦光与非线性晶体的相互作用过程，解释自发参量下转换光场的产生根源；推导自发参量下转换双光子态的数学表达式，并给出其几率解释。     

用W态作量子信道实现纠缠态的隐形传送

我们提出了用W态作为量子信道实现纠缠态的隐形传态的方案，并证明了成功实现传态的概率是4／9。在隐形传态的过程中，操作的秩序并不影响成功实现量子隐形传态的概率。     

多粒子纠缠态的量子Fisher信息

利用量子Fisher信息研究了多粒子纠缠态的纠缠特性,该纠缠态由四个狄克态叠加而成。通过研究叠加系数和相对相位对量子Fisher信息的影响研究多粒子纠缠态的纠缠特性。结果:表明量子Fisher信息是叠加系数的周期函数。但其大小随相对相位和总粒子数变化,相对相越大或位粒子数越多,多粒子纠缠态的纠缠程度越高。     

基于量子纠缠光源的量子成像技术的研究进展

高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰能力强等优点受到广泛关注。首先介绍了量子成像的基本原理、系统组成与性能特点;然后,对基于纠缠光源的量子成像技术的研究概况进行了综述。主要介绍了利用自发参量下转换(SPDC)过程,制备量子纠缠光源的相位匹配、准相位匹配两种技术;重点分析和讨论了基于纠缠光源的量子成像技术,从较慢的机械扫描式演变到基于液晶空间光调制器(LCSLM)的快速扫描式的过程;并结合量子成像的发展历程,对其未来应用趋势进行了展望,指出高清、三维、彩色、实时量子成像技术是未来特别值得关注的发展方向。     

自发参量下转换光场的实验研究进展综述

自发参量下转换(spontaneous parametric down-conversion,SPDC)光场是基于单色泵浦光子流和量子真空噪声对非线性晶体的综合作用而产生的,它固有的量子起源决定了在非经典光场研究中的重要地位和作用.对SPDC光场的相干特性和它在绝对测量光电探测器量子效率中的应用进行了深入而细致的研究和探讨.     

通过六比特最大纠缠态来分裂量子信息

量子信息分裂或量子态共享是经典秘密共享方案在量子方案中的概括。在量子信息分裂中,一种量子态的形式被划分并分发给多个接收者。提出一个通过使用六粒子的最大纠缠态作为量子通道来分裂两量子比特混态的方案。首先Alice执行两个bell基测量并且宣布测量结果,同时分配Charlie(Bob)来重建未知的初态。如果控制者Bob(Charlie)同意帮助Charlie(Bob)获得初态,他们就在各自的量子比特上执行单粒子测量。在发送者对粒子执行Bell基测量以及合作者对粒子执行单粒子测量之后,通过运用适当的幺正算符,接受者可以重建发送者信息的初始状态。     

自发参量下转换的研究及其在光学计量中的应用

叙述了自发参量下转换辐射定标技术的发展历程,技术原理以及在光学计量学中的应用,并介绍了国外这一领域的进展。     

一种四粒子纠缠态信道量子稠密编码控制方案

以一个四粒子纠缠态作为量子信道,提出了一种对称信道中的量子稠密编码方案.通信中除了包含A、B收发双方外,还加入了两个控制者C和D.A、C和D需要对自己拥有的量子位进行操作,然后把粒子传送给接收者B.B在经过一系列的量子操作、量子变换及量子测量后,会获得可以代表经典数字信息的量子态.利用这一方案,A,B之间可以实现经典数字信息0-15在量子信道中的传递.     

InGaAs量子点的自发发射及光增益

研究了InGaAs量子点材料自发发射、放大自发发射及光增益特性.实验发现InGaAs量子点材料随着注入电流密度的增加,其自发发射及放大自发发射光谱峰蓝移,表现出明显的能带填充现象.由于量子点材料尺寸及形状等存在一定的分布,在光谱中没有明显的对应量子点激发态的谱峰.由单程增益放大自发发射得到了量子点材料在不同注入电流密度下的光增益谱.结果表明存在由于量子点大小分布造成的量子点态非均匀展宽引起的增益峰蓝移和增益谱展宽现象.     

混合态下运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用负熵方法,研究了混合态下运动二能级原子与二项式光场相互作用多光子跃迁过程系统中的量子纠缠特性,讨论了原子初态、场模结构参数、光场最大光子数、二项式系数、跃迁光子数、失谐量等物理参量对系统纠缠度的影响。结果表明：考虑原子运动时,系统出现了规则的周期振荡,并且有退纠缠现象产生。随着场模结构参数的增大,振荡周期缩短,振幅减小。系统的纠缠值与原子初始混合程度有关,原子初态趋于纯态时系统纠缠度较高。随着二项式光场最大光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小,系统规则振荡的周期不发生改变。二项式光场趋于中间态时纠缠值较小。随着跃迁光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变大,振荡周期缩短,并且振荡变得越来越快。考虑失谐时,系统出现了不规则的纠缠,系统纠缠度的最大值随着失谐量的增大而减小。     

利用纠缠催化作用辅助恢复纠缠态转化中丢失的量子纠缠

利用局域操作的方法可以把一个初始纠缠态转化为一个目标纠缠态,在这个过程中会损失一定量的量子纠缠。文献[10]证明可以用一个附加纠缠态部分地恢复丢失的量子纠缠,但附加纠缠态的纠缠度必须大于目标纠缠态的纠缠度.本文证明当不满足这一条件时,可以用纠缠催化作用辅助恢复丢失的量子纠缠.我们发现催化剂纠缠态的纠缠度必须大于目标纠缠态的纠缠度。     

量子远距传态（Teleportation）在量子计算网络中的实现

本文提出了一个通过量子计算网络对三个未知量子态同时进行量子远距传态（teleportation)的方案，对比以前的远距传态方案，本方案不仅效率高，更符合量子远距传态（teleportation）的原始定义，而且 容易扩展到同时传输多个未知量子态和多粒子最大纠缠态。     

量子阱DBR微腔激光器中自发发射的控制

应用腔量子电动力学和量子阱物理 ,计算了量子阱 DBR微腔激光器的自发发射谱 .发现由于 DBR微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制 ,单方向的自发发射可以增进约三个量级 ,总的自发发射增强一个量级 .     

Paul阱中共线两离子量子力学问题

运用熟知的级数截断方法,设计程序计算了线性Paul阱中两离子量子门系统Schr(o)dinger方程的精确解,分析了质心波函数几个较低能级的态,并作出对应的几率分布图;计算相对距离的方均差△r2＞(h)/2,相对运动的动量方均差△p2＜(h)/2,并满足量子力学的Heisenberg不确定度关系△r.△p＞(h)/2,它满足压缩态的条件,即质心处于基态时,两离子相对位置的量子态是一个压缩态,并得到了两离子纠缠态的表达式.纠缠的存在对量子计算和量子信息有影响,量子测量的不确定度和纠缠是在实验中应加以考虑的问题.     

量子孤子的产生及其在通信中的应用

主要介绍了孤子压缩态产生,纠缠态制备以及利用孤子进行量子通信的理论和实验进展,利用量子孤子进行连续变量的量子通信,是量子通信中目前最好的一种方案。