摘要:具有反聚束特性的非经典光场是量子信息与量子光学的重要资源。基于非线性光学的量子干涉效应,通过将压缩真空态与特定相位的相干态在光学分束器上合成的方法获得平移压缩真空态,对压缩度和相干分量进行独立控制以获得反聚束。本文结合实验系统参数,理论研究了压缩真空态的压缩度和相干态的幅度对实验产生反聚束光场的影响。在最优化平移条件下,我们分析了系统总效率、背景噪声,以及Hanbury Brown-Twiss (HBT)与Double HBT测量方法对反聚束光场
关键词:平移压缩真空态;HBT;反聚束;二阶关联函数;量子干涉效应
摘要:本文研究了具有两种三体相互作用的海森堡XXZ自旋链的量子相干与量子纠缠的特性。研究发现,量子相干性不会出现突然死亡现象且非零量子相干性存在的温度范围大于量子纠缠存在的温度范围,说明量子相干性相对于量子纠缠,具有更强的鲁棒性。在量子临界环境中,量子相干性可以表征本模型的量子相变现象。在铁磁情形中,无论外磁场是否为0,单独调控XZX+YZY三体相互作用对于减缓量子相干性的衰减速率与增大量子相干性存在的温度范围效果最好。在反铁磁情形中,外磁场为0时,XZX+YZY与XZY-YZX两种三体相互作用的协同作用可以显著增加量子相干性的最大值,并明显减缓其衰减速率。在铁磁情形与反铁磁情形中都发现当外磁场时,量子相干性存在的温度范围更大,更有利于保存量子相干性。
关键词:量子光学;三体相互作用;量子相干;量子纠缠
摘要:本文研究了具有两种三体相互作用的海森堡XXZ自旋链的量子相干与量子纠缠的特性。研究发现,量子相干性不会出现突然死亡现象且非零量子相干性存在的温度范围大于量子纠缠存在的温度范围,说明量子相干性相对于量子纠缠,具有更强的鲁棒性。在量子临界环境中,量子相干性可以表征本模型的量子相变现象。在铁磁情形中,无论外磁场是否为0,单独调控XZX+YZY三体相互作用对于减缓量子相干性的衰减速率与增大量子相干性存在的温度范围效果最好。在反铁磁情形中,外磁场为0时,XZX+YZY与XZY-YZX两种三体相互作用的协同作用可以显著增加量子相干性的最大值,并明显减缓其衰减速率。在铁磁情形与反铁磁情形中都发现当外磁场时,量子相干性存在的温度范围更大,更有利于保存量子相干性。
关键词:量子光学;三体相互作用;量子相干;量子纠缠
摘要:宽带光电探测器广泛应用于量子光学和快速量子信息处理实验系统中。本文介绍了一种基于跨阻放大电路的宽带光电探测器,详细分析了光电探测器的等效噪声模型,理论上给出了光电探测器的电子学噪声和信号噪声输出特性;作为比对分析,同步建立了探测器的PSpice软件仿真模型,分析了运算放大器的电压噪声、电流噪声以及寄生电容等参数对光电探测器性能的影响。在理论和仿真分析的基础上,利用增益带宽积为3.9 GHz的低噪声运算放大器OPA847研制了宽带光电探测器,光电探测器在分析频率100 MHz内的噪声功率谱线比较平坦,-3 dB带宽约为110 MHz。
关键词:宽带;光电探测器;寄生电容;电压噪声;电流噪声
摘要:宽带光电探测器广泛应用于量子光学和快速量子信息处理实验系统中。本文介绍了一种基于跨阻放大电路的宽带光电探测器,详细分析了光电探测器的等效噪声模型,理论上给出了光电探测器的电子学噪声和信号噪声输出特性;作为比对分析,同步建立了探测器的PSpice软件仿真模型,分析了运算放大器的电压噪声、电流噪声以及寄生电容等参数对光电探测器性能的影响。在理论和仿真分析的基础上,利用增益带宽积为3.9 GHz的低噪声运算放大器OPA847研制了宽带光电探测器,光电探测器在分析频率100 MHz内的噪声功率谱线比较平坦,-3 dB带宽约为110 MHz。
关键词:宽带;光电探测器;寄生电容;电压噪声;电流噪声
摘要:量子Fisher信息作为精密测量领域中的重要概念,其倒数给出被测参数可达精度的上限。本文利用右对数导数给出开放量子系统Fisher信息流的表达式,并将其应用于与非马尔可夫环境相互作用的二能级系统,讨论了利用右对数导数给出的量子Fisher信息流的正负性与非马尔可夫过程之间的关系。此外,系统在演化的过程中,Fisher信息流存在奇异性,该奇异性与Fisher信息的奇异性同时出现,它们均来源于密度矩阵某一趋于零的本征值。
关键词:参数估计;Fisher信息;右对数导数;开放量子系统;非马尔可夫
摘要:量子Fisher信息作为精密测量领域中的重要概念,其倒数给出被测参数可达精度的上限。本文利用右对数导数给出开放量子系统Fisher信息流的表达式,并将其应用于与非马尔可夫环境相互作用的二能级系统,讨论了利用右对数导数给出的量子Fisher信息流的正负性与非马尔可夫过程之间的关系。此外,系统在演化的过程中,Fisher信息流存在奇异性,该奇异性与Fisher信息的奇异性同时出现,它们均来源于密度矩阵某一趋于零的本征值。
关键词:参数估计;Fisher信息;右对数导数;开放量子系统;非马尔可夫
摘要:量子随机数因为其不可预测性和真随机性,在信息安全方面发挥着越来越重要的作用。现有的随机数生成协议大都假定光源服从一定确知的分布概率,然后通过测量值估算可提取随机数的最小熵。但是由于实际光源器件的不完美,其光强分布存在一定波动,倘若在计算最小熵过程中忽略该强度波动,将导致计算最小熵数值偏大,影响安全性;倘若使用传统的方法考虑光强波动,则导致估算结果过差,降低可获取随机性的大小。针对该问题,本文提出了一种具有光源监控功能的量子随机数发生器方案,并且以基于维度目击值的自检测量子随机数发生器协议为例进行介绍。仿真结果显示通过在源端添加光源监控模块的方法,能够对单光子贡献的上下界给出更紧致的估计,与传统方法相比,能够获得更高的最小熵和随机性。该方案为量子随机数发生器的实用化提供了一个有用的工具。
关键词:量子随机数;光源监控;诱骗态
摘要:量子随机数因为其不可预测性和真随机性,在信息安全方面发挥着越来越重要的作用。现有的随机数生成协议大都假定光源服从一定确知的分布概率,然后通过测量值估算可提取随机数的最小熵。但是由于实际光源器件的不完美,其光强分布存在一定波动,倘若在计算最小熵过程中忽略该强度波动,将导致计算最小熵数值偏大,影响安全性;倘若使用传统的方法考虑光强波动,则导致估算结果过差,降低可获取随机性的大小。针对该问题,本文提出了一种具有光源监控功能的量子随机数发生器方案,并且以基于维度目击值的自检测量子随机数发生器协议为例进行介绍。仿真结果显示通过在源端添加光源监控模块的方法,能够对单光子贡献的上下界给出更紧致的估计,与传统方法相比,能够获得更高的最小熵和随机性。该方案为量子随机数发生器的实用化提供了一个有用的工具。
关键词:量子随机数;光源监控;诱骗态
摘要:腔光力学研究光子与宏观机械振子的相互作用,目前已成为研究量子世界与经典世界之间的过渡、以及研究非经典和非线性效应的重要领域。本文首先介绍该领域中的基本物理概念,包括辐射压力、光机械哈密顿量、海森堡-朗之万方程、方程的线性化等。然后综述近年来一些新奇光力学效应的发现和研究进展,包括光力诱导透明、非互易光传播、高阶边带产生、光机械纠缠等。最后提出了一些研究展望。
关键词:腔光力学;光机械系统;量子效应;非线性效应
摘要:腔光力学研究光子与宏观机械振子的相互作用,目前已成为研究量子世界与经典世界之间的过渡、以及研究非经典和非线性效应的重要领域。本文首先介绍该领域中的基本物理概念,包括辐射压力、光机械哈密顿量、海森堡-朗之万方程、方程的线性化等。然后综述近年来一些新奇光力学效应的发现和研究进展,包括光力诱导透明、非互易光传播、高阶边带产生、光机械纠缠等。最后提出了一些研究展望。
关键词:腔光力学;光机械系统;量子效应;非线性效应