文档介绍：⑧⋯⋯⋯洲博士学位论文利用原子系综产生压缩及纠缠光的研究指导教师:胡响明教授论文作者:李星学科专业:光学研究方向:量子光学与量子信息华中师范大学物理科学与技术学院年。
⑨:棚:.篛博士学位论文
⑧日期:。旅导师签名:勘刀而钥导师签名:匆刁晌·硼作者签名:椒帅日期:.年硐钐日眦㈣㈣刁哪洲刚华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:如,’年厂月哆日作者签名:茗毫原创性声明作者签名:奔毒学位论文版权使用授权书日期:枷,辏露呷‘山哆’规定享受相关权益。回童途塞握变厦溢卮;旦坐生;旦二生;旦三生筮查棚本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。本人已经认真阅读“咝Q宦畚娜氖菘夥⒉颊鲁獭保饨ū救说学位论文提交“咝Q宦畚娜氖菘中全文发布,并可按“章程”中的日期:撕阹月’博士学位论文本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到泄宦畚娜氖菘狻罚⑼ü缦蛏缁峁谔峁┬畔⒎瘛/’
⑧摘要日溯=矗嗣峭ü庥朐酉底鄣南嗷プ饔孟低忱椿竦盟博士学位论文量子纠缠态由于具有便捷、有效的操控性,使得其在量子信息领域发挥着不可或缺的作用。相应的研究亦取得了实验上的应用,诸如量子计算网络,逻辑门,密集编码,隐形传态等等。实现纠缠有许多方式,例如利用非简并的参数振荡,波混频作用,关联发射激光,克尔效应,原子相干等。随着纠缠研究的深入,多模纠缠也在理论上取得了发展,从三模纠缠、四模纠缠到集合模纠缠。另一方面,双模及多模压缩与双模及多模纠缠有着密切的关联。当压缩参数足够大时,我们能获得模压缩,也就是,在光腔中放置原子系综,让量子场与其耦合,原子系综可看作原子库。与此同时,探索此系统在连续变量量子计算网络中的实践和应用。本文中,我们主要研究多模光场与原子系综相互作用的物理机制,并由此提出新的方案来获得多模压缩态,进而得到蚦纠缠态。论文里创新工作有以下几点:颐敲枋隽耸芫涑∏脑酉底塾胍欢郧怀〉慕舱裣嗷プ饔茫谝欢ㄌ跫下形成参数转换。我们发现,此时计算出的双线性哈密顿量,不再依赖于原子翻转算符,而是与修饰态之间的布居差成正比。如果参数的选择合适,与色散情况相比,近共振条件下所获得的参数相互作用将被加强到至少两个量级。尽管在腔场中存在自发辐射,但在腔场形成的一对集合模的起伏中仍会出现相消干涉。当腔衰减率远远大于色散情况下的腔衰减率时,参数转换和相消干涉两个因素将使得输出场产生理想的压缩和缠态。这个物理机制能被用于多能级原子系统,并且在基于腔量子电动力学获得光压缩及纠缠态的实验中具有优势。郧暗难芯勘砻鳎ü芗对酉底鄣慕舱裣嗷プ饔茫懿>啦光。其物理机制在于,介质与经典场作用后使得两个新的光子进入腔场。现在我们将这个机制推广到三个独立的原子系综体系,通过四个非简并光场在三个原子系综之间建立级联型相互作用。计算分析的结果表明,本方案能产生连续变量的四模和啦狻U飧龇桨付杂诓嗵寰啦挠攀圃谟冢舱裉跫禄竦玫鸟詈强度要远远大于通过远离共振条件下的参数转换从而获得的耦合强度。颐敲枋隽死枚嗄G怀『驮涌庀嗷プ饔孟孪嘤ǖ乐写嬖诘男вΓ玫量子关联。分析显示,在多模场和原子系综的拉曼相互作用中,同时存在量子拍和四波混频过程。这两种物理机制相结合,能够使辐射光子成对地进入包含原子库的多模腔场。以四模场为例,我们提出一个方案,此方案在稳态时能产生四模压缩态,进而获得约跋咝魏头叫蔚腸坌U飧鱿低巢恍枰6栽犹扒荒=
⑧博士学位论文行初始的制备,同时,此系统能有效克服原子自发衰减。关键词:原子系综,多模压缩态,多模纠缠,双光子吸收,参数作用,量子拍激光,四波混频,近共振相互作用,拉曼相互作用。
.,甧.,甊,,.甈,,,—.,瓵甀甌..
⑧隺,琑琣琿博士学位论文甒,,甈.,琺,碨.
⑧口黼目录摘要第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章背景知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章通过量子相干增强参数相互作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..光与原子相互作用的基本知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⊙