用正交压缩态光场产生连续变量类GHZ和类Cluster四组分纠缠态

设计了一种有效的连续变量类 GHZ和类Cluster四组分纠缠态光场的实验产生系统. 从理论上证明, 利用一对非简并光学参量放大器所产生的4个正交振幅和正交位相压缩态光场, 经由不同位相关系的线性光学变换, 可以按要求产生两种不同类型的四组分纠缠态. 推出了四组分Cluster态的完全不可分判据, 并计算了连续变量四组分纠缠态关联方差对光场初始压缩度、系统传输效率及零差探测效率的参量依赖关系.     

用正交压缩态光场产生连续变量类GHZ和类Cluster四组分纠缠态

设计了一种有效的连续变量类 GHZ和类Cluster四组分纠缠态光场的实验产生系统. 从理论上证明, 利用一对非简并光学参量放大器所产生的4个正交振幅和正交位相压缩态光场, 经由不同位相关系的线性光学变换, 可以按要求产生两种不同类型的四组分纠缠态. 推出了四组分Cluster态的完全不可分判据, 并计算了连续变量四组分纠缠态关联方差对光场初始压缩度、系统传输效率及零差探测效率的参量依赖关系.     

两纠缠原子与光场Raman相互作用过程中光场的压缩特性

研究了两纠缠原子与相干态光场Raman相互作用过程中光场的压缩特性及两原子初始纠缠度和系统耦合常数对光场压缩的影响.数值计算表明:光场较弱时,系统光场的涨落可以被压缩,且随着初始两原子纠缠度的增加,光场涨落的平均值下移,压缩深度增加,压缩时间延长,在初始时刻两原子处于最大纠缠态时,系统光场压缩效应最明显.     

纠缠态原子与双模压缩态光场相互作用中的纠缠特性

对于处于纠缠态的2个原子与双模压缩光场的相互作用,研究了原子与光场之间以及双模光场中2模之间的纠缠性质.令2个原子中的一个留在腔外,另一个进入腔中与光场发生相互作用,发现一般情况下纠缠度随时间周期性地变化,并且周期不受腔外原子的旋转角度以及纠缠态中相位差的影响;但当光场态中的压缩参量与腔外原子的旋转角度满足一定关系时,原子与光场会一直处于解纠缠状态.     

偏振奇偶相干态中光场的偏振特性

利用量子光学中表示量子化光场偏振特性的Stokes算符,讨论了偏振奇偶相干态的偏振特性,研究了在此光场中Stokes参量的涨落及其压缩特性和光场的偏振度.结果表明,在适当的参量与较小的光强下,光场的Stokes参量将出现压缩.随着光强增强,压缩减弱.由于光场的量子化,偏振度永远小于1,且与光强有关.即在量子光学中,不存在完全偏振光,只有在很强的光下,才接近于完全偏振光.     

与纠缠原子作用的二项式光场的量子信息保真度

应用全量子理论研究了初始处于纠缠态双原子与二项式光场共振相互作用的光场量子信息保真度.采用数值计算方法,讨论了原子纠缠度、二项式光场参量和相互作用时间对保真度的影响.结果表明:选取恰当的初始原子纠缠参量和初始二项式光场参量,以及控制好相互作用时间,可以获得光场的高保真输出.     

对四光子德布罗意波长测量实验的理论解释

采用对自发参量下转换过程产生的光子对的量子态和光场的非纠缠态描述,分析了由自发参量下转换过程产生的四光子的德布罗意波长测量的实验,得到了与实验观测相一致的结果。这一结果进一步验证了对自发参量下转换过程产生的光子对的量子态和光场的非纠缠态描述的正确性。     

PPKTP晶体相位匹配关系分析

压缩态光场和纠缠态光场等非经典光场是进行量子信息研究的基本资源,其中压缩态光场在低于量子噪声极限的量子精密测量中有着重要应用,而纠缠态光场被广泛应用于量子隐形传态,量子计算等领域。利用由不同类型相位匹配的非线性晶体构成的光学参量振荡器是制备不同类型非经典光场的有效手段之一。文章通过分析Ⅱ类周期极化磷酸氧钛钾(periodically poled KTiOPO_4,PPKTP)的准相位匹配条件,发现在改变其抽运光及注入种子光偏振的情况下,利用一种晶体可以分别实现两种类型的相位匹配,从而可以制备两种不同类型的非经典光场。理论预测的结果与已得到的实验数据基本一致。     

两纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的动力学特性

文章采用数值计算方法研究了两全同二能级纠缠原子与相干光场相互作用过程中光场的动力学特性;结果表明,光场压缩与两原子纠缠度之间存在着很强的关联,在光场不太强,某一特定时刻,对于任一纠缠态下,光场可以完全被压缩。     

叠加态光场与级联三能级原子相互作用下场熵的压缩特性

研究了叠加态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场熵的压缩特性.数值计算结果表明:场为真空态和单光子数态的叠加态时,光场熵的压缩特性与决定叠加态的几率幅参数有密切关系.位置熵的演化曲线随φ的变化呈现出周期性变化规律,在第一象限内随φ的增大,位置熵压缩效应增强.