多模虚奇、偶相干态的叠加态光场等幂N次方Y压缩

目的　利用多模压缩态理论,研究态 |Ψ(4)oe V〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性。方法　根据量子力学中的态叠加原理,构造了由多模虚奇相干态和多模偶相干态组成的四态叠加多模叠加态光场 |Ψ(4)oeV〉q。结果　①当压缩次数N为偶数时,态 |Ψ(4)oe V〉q始终不呈现广义非线性等幂N次方Y压缩效应: (a)当压缩次数N=4m(m=1, 2, 3,… )时,态 |Ψ(4)oe V〉q处于等幂N Y最小测不准态; (b)当N=4m-2(m=1, 2, 3,…)时,态 |Ψ(4)oe-V〉q呈现半相干态效应。②当压缩幂次N为奇数时,在一定条件下态 |Ψ(4)oeV〉q的第一正交分量和第二正交分量可分别呈现出奇数次和偶数次的广义非线性等幂N次方Y压缩效应。结论　发现了态 |Ψ(4)oe V〉q的广义非线性等幂N次方Y压缩具有某些新的物理性质。     

非对称多模量子叠加态的高阶不等阶Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态z(a)*j〉q和多模复共轭相干态z(b)*j〉q的相反态-z(b)*j〉q这两者的叠加所组成的多模量子叠加态|Ψ〉q的高阶不等阶Nj次方Y压缩效应,结果是:如果各个模的压缩阶数Nj与各个模的初始位相φj之积Njφj以及态z(a)*j〉q和态-z(b)*j〉q之间的初始相位差θ(R)pq-θ(R)nq分别满足一定的条件时,多模量子叠加态|Ψ〉q的两个相位正交分量可分别呈现出周期变化的高阶不等阶Nj次方Y压缩效应,当各个模的压缩阶数全都是奇数时可获得较大的压缩深度.     

非对称两态叠加多模量子叠加态的等阶偶数阶Y压缩

构造了由多模复共轭相干态z(a) j 〉q 和多模虚共轭相干态iz(b) j 〉q 的相反态 -iz(b) j 〉q 所组成的非对称两态叠加多模量子叠加态Ψ〉q。利用多模压缩态理论 ,研究了该态的等阶偶数阶Y压缩效应 ,结果表明 :压缩阶数N为偶数 ,即N =2p(p =1,2 ,3,…… ) ,并且各个模的初始相位 φj 以及由态z(a) j 〉q 和态-iz(b) j 〉q的初始相位差θ(R)pq -θ(I)nq 与态z(a) j 〉q 和态 -iz(b) j 〉q 的等序号的各个模的振幅之积R(q)j R(b)j 的和∑qj=1[R(a)j R(b)j ]组成的混合位θ(R)pq -θ(I)nq +∑qj=1[R(a)j R(b)j ]分别满足一定的条件时 ,不论p为奇数还是偶数 ,态Ψ〉q 的两个正交相位分量交替呈现周期性变化的等阶偶数阶Y压缩效应 ,p为奇数时的压缩深度大于p为偶数时的压深度这一结果是对称两态叠加多模叠加态所不具有的     

压缩附加光子相干态的压缩特性

引入了压缩附加光子相干态|α,m,ξ〉=S(ξ)a+m|α〉(未归一化),其中,|α〉为相干态,m为整数,S(ξ)为压缩算子。研究了这个态的数学性质和物理特性——处于该态的场的相压缩性质。结果表明,随着压缩参数r的增大,场的直角分量x被压缩地越多。     

压缩附加光子相干态的压缩特性

引入了压缩附加光子相干态|α,m,ξ〉=S(ξ)a+m|α〉(未归一化),其中,|α〉为相干态,m为整数,S(ξ)为压缩算子.研究了这个态的数学性质和物理特性--处于该态的场的相压缩性质.结果表明,随着压缩参数r的增大,场的直角分量x被压缩地越多.     

第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场的等幂次N次方Y压缩

构造的第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场│ψ0^（4），Ⅳ〉q是由多模复共轭奇相干态│ψ0^（2），O〉q和多模虚奇相干态│ψ0^（2），O〉q这两者的线性叠加所组成的。利用新近建立的多模压缩态理论，对态│ψ0^（4），Ⅳ〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性进行了详细研究。结果发现：1）当压缩次数N为偶数，且N=4m（m=1，2，3，…）时，若各模的初始相位φi，态间的初始相位差θ1-θ2等分别满足一定的取值条件，态│ψ0^（4），Ⅳ〉q的第一正交相位分量总可呈现出等幂次N次方Y压缩效应；2）当压缩次数N为偶数，且N=4m-2（m=1，2，3，…）时，若各模的初始相位φi，态间的初始相位差θ1-θ2等分别满足一定取值条件，态│ψ0^（4），Ⅳ〉q的第二正交相位分量总可呈现出等幂次N次方Y压缩效应。     

两多模相干态的叠加态光场的等幂N次Y压缩

根据量子力学态叠加原理,构造了由多模复共轭相干态|{zj(a)}>q和多模复共轭相干态的相反态等幂次|{-zj(b)}>q的线性叠加所组成的振幅不等的非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψn(2)>q(j=1,2,3,…,q),利用多模压缩态理论研究了态|Ψn(2)>q的等幂次N次方Y压缩特性。结果表明:在各模的平均光子数不相等而对应模的初始相位相等亦即Rj(a)≠Rj(b)且ψj(a)=ψj(b)=ψj的条件下,如果各模的初始相位ψj和态间的初始相位差θpq(R)-θnq(R)=△θ满足一定取值关系,则无论压缩次数N为奇数还是偶数,态|Ψn(2)>q的两个正交相位分量均可分别呈现周期性变化的等幂次N次方Y压缩效应,但N是奇数时的压缩深度大于N是偶数时的压缩深度。     

非对称两态叠加多模量子叠加态的不等阶N_j次方H压缩

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态｜{z(a) j}〉q和多模复共轭相干态｜{z(b) j}〉q的相反态｜{-z(b) j}〉q这两个非对称的量子态的线性叠加所组成的多模量子叠加态｜ψ〉q的高阶不等阶Nj次方H压缩效应,结果表明,如果各个模的压缩阶数Nj与各个模的初始位相φj之积Njφj的总和以及态｜{z(a) j}〉q和态｜{-z(b) j}〉q之间的初始相位差θ(R)pq-θ(R)nq分别满足一定的条件时,多模量子叠加态｜ψ〉q的两个正交相位分量可分别呈现出周期变化的高阶不等阶Nj次方H压缩效应.当各个模的压缩阶数的和为奇数时可获得较大的压缩深度.     

一种新型的多模叠加态光场的Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论 ,详细研究了一种新型的两态叠加多模叠加态光场 |Ψ( 2 )msc〉q的广义非线性不等幂次 Nj次方 Y压缩特性。结果发现 :当各模的压缩次数 Nj=2 p且 p =2 m +1 (m =0 ,1 ,2 ,… )时 ,如果各模的初始相位φj(j=1 ,2 ,3… ,q)、态间的初始相位差与多模相干态光场的总的平均光子数这两者之差 ,即 [(θ( R)np -θ( I)nq ) - ∑qj=1R2j]满足一定的取值条件 ,则态 |Ψ ( 2 )msc〉q 的第一和第二两个正交相位分量均可分别呈现出周期性变化的、偶数次的广义非线性不等幂次 Nj次方 Y压缩效应。     

非对称两态叠加多模量子叠加态的等幂偶数阶和压缩

根据量子力学的叠加原理,构造一类由多模复共轭相干态{zj(a)*}〉q和多模虚共轭相干态的相反态{-izj(b)*}〉q所组成的非对称两态叠加多模量子叠加态ψ〉q。利用多模压缩态理论,研究该态的等幂偶数阶和压缩效应,结果表明:当腔模总数q与压缩阶数N之积qN为偶数,即qN=2p(p=1,2,3,······),并且各个模的初始相位之和qj=1移jj、由态ψ〉q的两个分量初始相位差Δθ以及态{zj(a)*}〉q和态{-izj(b)*}〉q的各个模的振幅的乘积Rj(a)Rj(b)的和qj=1移[(Rj(a)Rj(b)]所组成的混合初始相位Δθ+qj=1移[(Rj(a)Rj(b)]分别满足一定的条件时,不论p为奇数或偶数,态ψ〉q的两个正交相位分量交替呈现周期性变化的等幂偶数阶和压缩效应,p为奇数时的压缩深度大于p为偶数时的压缩深度,这一结果是对称两态叠加多模叠加态所不具有的。     

一种多模叠加态光场的奇次Y压缩效应

目的研究一种两态叠加多模叠加态光场｜ψ^（ab）〉q的奇次幂Y压缩特性。方法利用多模压缩态理论计算,分析,归纳,总结。结果得到多模叠加态光场｜ψ^（ab）〉q的奇次幂Y压缩特性。结论当压缩幂次数Nj为奇数时,态｜ψ^（ab）〉q在一定条件下总可呈现出奇次幂Y压缩效应。     

A universal coherent source for quantum key distribution

We propose a concept of universal coherent source for quantum key distribution. The weak coherent pulse （WCP） and heralded single photon source （HSPS） are the most common photon sources for state-of-art quantum key distribution （QKD）. However, there exists a prominent crossover between the maximal secure distance and the secure key generating rate in short and middle distance if one applies these two sources in a practical decoy state quantum key distribution. It is shown that by combining the heralded pair coherent state （HPCS） photon source and the practical decoy state method together, one can not only strengthen the maximal secure transmission distance, but also improve key generat- ing rate at short and medium distance. Moreover, the advancement in key generating is not confined in the particular protocol utilized and can be easily checked for both BB84 and SARG protocol. Finally, we clearly demonstrate how the HPCS-based decoy method works effectively and feasibly by proposing an efficient HPCS-based ＂1 signal＋2 decoy＂ state method,     

双模纠缠相干光场与Ξ型三能级原子相互作用系统的光子统计性质

采用求解Schr〖AKo¨D〗dinger方程和数值计算方法, 研究了双模纠缠相干光场与Ξ型三能级原子相互作用系统的光子统计性质, 分析了双模纠缠 相干光场的纠缠程度、 原子基态概率幅、 失谐量、 场模与原子的耦合常数以及平均光子 数对光子统计性质的影响. 结果表明, 双模纠缠相干光场的纠缠程度对光子统计性质的影 响不大; 原子初态时基态概率幅变大使时间演化曲线的中心显著上移; 失谐量变大使时间演化曲线的振荡频率变慢; 平均光子数、 场模与原子耦合常数的变化对光子统计性质的影响也很明显; 光场两模之间总为非经典相关.     

2种量子测量方案对非最大纠缠相干态隐形传态平均保真度的影响

在纠缠相干态的隐形传态过程中,使用双模光子数测量和奇偶态测量2种粒子数测量方案,得到的平均保真度存在较大差异.据此对使用非最大纠缠相干态作为量子信道时,2种测量方法得到的平均保真度进行了对比.结果显示:相较于双光子数测量,用奇偶态粒子数测量方案时,隐形传态的平均保重度有了较大提高.     

依赖强度耦合JC模型的原子动力学

本文研究了依赖强度耦合ＪＣ模型中二能级原子的动力学行为，着重讨论了初始光场分别为Ｇｌａｕｂｅｒ相干态和ＳＵ（１，１）相干态时原子初态、失谐量以及平均光子数对原子反转的影响。     

奇,偶相干热态中的振荡光子数分布

用特征函数方法讨论了奇、偶相干态在热混沌光场态影响下的光子统计性质．讨论表明，热光场态的影响使得奇、偶相干态纯度随参数变化呈现复杂的特性；在一定条件下光子数分布振荡仍然存在     

增加光子奇(偶)对相干态的非经典特性

构造了增加光子奇(偶)对相干态并用数值模拟方法研究了它们的非经典性质.结果表明,增加光子奇(偶)对相干态都具有光子统计的亚泊松分布以及反聚束效应等非经典性质,是新型量子光场.在奇(偶)对相干态的两个场模上增加光子,都可以增强光场光子统计的亚泊松分布特性.     

与偶相干态相互作用的二能级原子系统的非经典性质

本文研究偶相干态场与单个二能级原子相互作用后系统的非经典性质。研究表明,当原了 始时处于基态或相干迭加态时,与偶相干态场耦合的双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型可呈现二阶压缩增强效,振幅平方压缩双及光子反聚束等非经典特性。     

有效二能级原子与压缩相干态相互作用中光子数统计分布特征

研究了有效二能级原子与单模压缩相干光场相互作用过程中光子数概率分布的特性.结果表明,有效二能级原子的虚能级上、下移动时,光子数概率分布趋于稳定的分布,场的奇、偶相干态的量子干涉效应逐步减弱